ЭКСПЛУАТАЦИЯ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ МОЩНЫХ И
СВЕРХМОЩНЫХ ТРАКТОРОВ
4.1.
Взаимосвязь эксплуатационных и конструктивных
параметров тракторов с дизелями и газотурбинными двигателями
Эксплуатационные параметры являются важнейшей характеристикой тракторов,
определяющей их возможности. Поскольку значения эксплуатационных
параметров мощных и сверхмощных тракторов с дизелями и с ГТД уже
рассматривались, остановимся только на тех особенностях эксплуатационных
параметров, которым еще не уделялось внимание.
Одной из общих отличительных черт мощных и сверхмощных тракторов
является их высокая эксплуатационная масса, колеблющаяся в пределах от
13,5 до 19 т. Это вызывает необходимость в проведении комплекса
мероприятий по нейтрализации вредного влияния ходовых систем таких машин
на уплотнение почвы и изменение ее структуры. Мощные и сверхмощные
колесные тракторы выполняются, как правило, с двумя ведущими мостами и с
колесами одинакового профиля; рама их обычно складывающаяся. В связи с
увеличенным диаметром колес и необходимостью обеспечить требуемую
проходимость в различных условиях эти тракторы имеют увеличенный
дорожный просвет. При существующих сейчас тенденциях нагрузка на их оси
распределяется следующим образом: 59—67% — на переднюю ось; 41—33% —на
заднюю [87]. Однако в некоторых условиях эксплуатации не исключается
галопирование. Поэтому ведутся поиски путей оптимизации развесовки с
целью обеспечения минимума последнего и уменьшения его влияния на
качество работ. По габаритным размерам тракторы в транспортных потоках
укладываются в габариты, устанавливаемые правилами дорожного движения.
Энергетические установки мощных и сверхмощных тракторов отличаются
развитыми системами обеспечения нормируемых условий труда, относительно
высокой экономичностью, которая практически достигла предела, и высоким
скоростным режимом. Предпринимаются успешные попытки корректировки
характера изменения мощности и вращающего момента (разрабатываются
различные устройства, корректирующие подачу топлива; двигатели
постоянной мощности; двигатели с новыми схемными решениями и др.).
Характерной особенностью моторных установок с ГТД выступает их меньшие
по сравнению с поршневыми двигателями (на 45—55%) масса и габариты (на
30—45%). Отличительной чертой изменения вращающего момента ГТД является
превышение его номинального значения в момент остановки вала тяговой
турбины в 2,0—2,5 раза. Кроме того, системы моторных установок с ГТД
могут быть хорошим источником энергии для обеспечения нормируемых
параметров микроклимата.
Спецификой эксплуатационных характеристик двигателей сверхмощных
тракторов обусловлены и особенности конструкций трансмиссий. В
частности, с целью полной реализации эксплуатационных возможностей
трансмиссии тракторов с поршневыми двигателями выполняются
многоступенчатыми (до 12—16 передач). Хотя столько передач эффективно
использовать трудно, однако делаются попытки реализовать заложенные в
конструкции возможности на различных видах работ. Число передач в
газотурбинных тракторах для обеспечения одинаковых с дизельными тяговых
свойств сокращаются до 3—5. Резко уменьшается и число переключений
передач в процессе выполнения технологических операций, что положительно
влияет на качество работ. Моторно-трансмиссионные установки тракторов с
ГТД существенно влияют на их эксплуатационную массу, снижая ее на
1,25—1,5 т (для тракторов класса тяги 50 кН).
В 'связи с повышенной энергонасыщенностью рассматриваемых тракторов
возрастает необходимость в многоканальной реализации эксплуатационных
параметров мощных и особенно сверхмощных тракторов (через тягу, активные
рабочие органы и др.), ч о, кроме механического пути, достигается
посредством электро- и гидроотбора.
Потенциальные возможности тракторов с дизелями реализуются в основном
традиционными путям (эксплуатационные — за счет форсирования скоростного
и теплового режимов, интенсификации параметров рабочего процесса,
повышения корректорного коеффициента запаса вращающего момента, а
конструктивные — путем увеличения числа цилиндров, их диаметра, массы и
габаритов двигателя). Указанные возможности в ряде случаев находятся на
грани исчерпания своих возможностей, поэтому разработка и
совершенствование мощных
и сверхмощных тракторов с ГТД ведутся на основе
принципиально новых решений. Это позволяет увязывать эксплуатационные и
конструктивные параметры мощных тракторов с ГТД с требованиями энерго- и
ресурсосберегающих технологий. Этим открываются перспективы (в случае
даже частичной реализации названных потенциальных возможностей) для
получения эффективных источников энергии с приемлемыми
массово-габаритными параметрами и совершенствования сельскохозяйственных
технологий. Так, успешно решены вопросы экономичности автотракторных ГТД,
рабочие элементы которых изготавливаются из керамики. Это позволило
поднять температуру газа до 1400°С у двигателей мощностью 75 кВт) и
добиться весьма низкого удельного расхода топлива [208 г/(кВт-ч)]. При
этом не следует забывать подтвержденную практикой возможность работы ГТД
на низкосортных недефицитных топливах. Решаются и вопросы повышения
долговечности автотракторных ГТД.