Тракторы класса 25 (ДЭТ-250М, Т-330) в большей степени приспособлены для работы с бульдозерным и рыхлительным оборудованием.

Трактор ДЭТ-250М имеет компоновку с передним расположением дизеля и средним — кабины, благодаря чему обеспечивается хорошая обзорность как переднего, так и заднего навесного и прицепного оборудования. Электромеханическая трансмиссия трактора включает муфту сцепления, соединительный вал, редуктор, генератор, тяговый электродвигатель, главную передачу, механизмы поворота и бортовые редукторы, приводящие звездочки гусениц. Трансмиссия позволяет бесступенчато регулировать скорость движения в двух диапазонах: рабочем и транспортном. Индивидуальное подрессоривание всех опорных катков с помощью торсионов обеспечивают возможность движения на повышенных скоростях, однако при этом снижается точность управления навесным оборудованием.

Трактор оборудован силовой облицовкой радиатора для установки гидроцилиндров управления отвалом бульдозера, опорами со сферическими шарнирами для соединения с толкающими брусьями бульдозерного отвала. В задней части рамы имеются проушины для крепления рыхлительного оборудования. В гидросистеме трактора использованы электрозолотники, что позволяет уменьшить число необходимых трубопроводов. Управление трактором осуществляется одной рукояткой и педалью подачи топлива.

Кабина трактора герметичная, имеет регулируемое по высоте и расположению сиденье для машиниста, откидное сиденье для стажера, вентиляцию, отопление, обдув теплым воздухом стекол. Электроосвещение (передние и задйие фары и установленная на крыше кабины фара-прожектор) позволяет использовать трактор в ночное время без дополнительных источников света. Трактор может работать в условиях низких температур без особых изменений в конструкции.

Трактор Т-330 имеет переднее расположение кабины и среднее — дизеля воздушного охлаждения, который размещен между лонжеронами рамы за кабиной. Двигатель снабжен системой подачи воздуха для обдува ребер охлаждения цилиндров. Такая компоновка трактора обеспечивает возможность установки седельного устройства за кабиной для агрегатирования с полуприцепным рабочим оборудованием, но ухудшает обзорность передних и, еще в большей степени, задних навесных орудий, кроме того, затрудняет техническое обслуживание двигателя и других агрегатов трактора.

Двигатель трактора через редуктор отбора мощности и гидротрансформатор соединен с трехвальной коробкой передач с шестернями постоянного зацепления, переключаемыми многодисковыми гидроуправляемыми муфтами сцепления. Мощность от коробки передач на каждую гусеницу передается через отдельную коническую передачу, планетарный механизм поворота и бортовой редуктор, что позволяет трактору двигаться с постоянными радиусами поворота, а при включении гусениц в разные стороны поворачиваться на месте вокруг центра тяжести. При включении только одной гусеницы и торможении другой трактор круто разво-оачивается вокруг остановленной гусеницы.

Эластичная подвеска всех опорных катков с помощью торсно-нов и возможность качания тележек гусениц относительно оси звездочек благодаря наличию жесткого балансирного бруса обеспечивают движение с повышенными транспортными скоростями. Переключение передач с помощью многодисковых фрикционных муфт осуществляется двумя небольшими рычагами с незначительными усилиями.

Трактор имеет силовую облицовку для установки гидроцилиндров управления бульдозерным отвалом, места для опор толкающих брусьев на гусеничных тележках и отверстия на заднем мосту для крепления рыхлительного оборудования. Условия работы в кабине отличаются повышенным комфортом и соответствуют санитарным нормам. Трактор может эксплуатироваться при низких отрицательных температурах. Энергоемкость трактора 8,3— 10,6 кВт/т, материалоемкость 95—121 кг/кВт.

Предполагается освоить эффективные промышленные гусеничные тракторы классов 4, 6, 10, 15, 25, 35, 50 и 75, которые будут иметь повышенные тяговые усилия с учетом массы навесного рабочего оборудования. При рабочей скорости 2,5—3 км/ч предполагается обеспечить возможность работы бульдозера и рыхлителя с наибольшими по сцеплению тяговыми усилиями, минимальным буксованием и высоким тяговым коэффициентом полезного действия.

Тракторы будут снабжены гидромеханическими трансмиссиями. Компоновка — традиционная, с передним расположением двигателя и близким к среднему — кабины.

У тракторов классов 25, 35 и 50 предполагается использовать подвеску гусениц с жестким балансирным брусом и микроподрес-соренными упорами. Хотя такой тип подвески обеспечивает скорость отката при обратном ходе бульдозера 5—6 км/ч по сравнению с 6—7 км/ч при полужесткой, 7—8 км/ч при балансирных каретках с подрессориванием и 8—9 км/ч при эластичной, она существенно облегчает и делает более точным управление отвалом и зубьями при рабочем ходе, способствуя повышению рабочей скорости, снижая количество включений гидропривода для управления отвалом, уменьшая утомляемость машиниста и тем самым увеличивая производительность и эффективность машины.

В конструкции новых тракторов реализуются все требования отечественных и международных стандартов по безопасности работы машиниста, санитарных норм, доступности узлов для осмотра, приспособленности для работы в тяжелых условиях и при низких отрицательных температурах и т. д. Особое внимание обращено на облегчение технического обслуживания и ремонта, приспособление узлов для диагностирования и обеспечение возможности в дальнейшем автоматизации управления машиной и контроля за функционированием и состоянием ее отдельных систем и узлов. Высокая надежность в течение всего амортизационного срока службы и большая наработка на отказ — основные качества новых тракторов.

За рубежом промышленные гусеничные тракторы, как базовые машины для бульдозеров и рыхлителей, производят США, Япония, ФРГ, Италия, Англия, причем тяжелые типоразмеры тракторов выпускают фирмы «Катерпиллер Трактор («Caterpillar Tractor»), «Фиат — Аллис» («Fiat—Allis»), «Интернешнл — Дрессер» («International — Dresser») в США и «Комацу» («Komatsu») в Японии.

К тенденциям развития этих промышленных тракторов относят: создание конструктивно-подобных семейств, максимально унифицированных и приспособленных для агрегатирования с наиболее массовым рабочим оборудованием (бульдозерным и рыхлительным) и одновременно создание на базе их узлов различных модификаций (для погрузчиков, трубоукладчиков, подводных работ, с управлением по радио и т. д.) и исполнений (болотных, карьерных-, для пустынь, работы при низких температурах, в тропиках и др.);
— обеспечение высокой эффективности агрегатируемых машин-благодаря высоким тяговым и скоростным характеристикам, улучшенной компоновке, удобному и облегченному управлению, автоматизированных систем контроля, диагностирования и управления отдельными операциями, улучшения условий труда машиниста;
— облегчение технического обслуживания и ремонта, уменьшение времени подготовки машины к работе и ее проверки путем использования модульных конструкций основных узлов, сведения всех точек смазки, регулировки и контроля в одно, удобное место, применения небольшого (два-три) количества масел и долговременных смазывающих материалов, увеличения времени между регулировками, смазками и т. п., использования легкосьемных или откидываемых конструкций (кабины, капота двигателя, пола и др.);
— обеспечение высокой надежности, в том числе наработки на отказ, в течение амортизационного срока службы с заменой отдельных узлов и агрегатов при текущих ремонтах;
— преимущественное применение гидромеханических трансмиссий для тракторов всех типоразмеров, объемных гидротрансмиссий для легких тракторов;
— преимущественное ускоренное развитие тяжелых тракторов с обеспечением их транспортировки по железным дорогам, на трайлерах по автодорогам с существующими мостами и проездами при незначительной и облегченной разборке с возможно меньшим использованием грузоподъемных средств;
— обеспечение технических характеристик, соответствующих характеристикам машин, работающих в единой технологической цепи производства;
— обеспечение тягового усилия с учетом массы навесного оборудования при оптимальных скорости движения, тяговом КПД и наименьшем коэффициенте буксования.

Рис. 1. Бульдозер-рыхлитель на гусеничном промышленном тракторе D-10

Эти тенденции можно проследить на примере семейства конструктивно-подобных унифицированных гусеничных промышленных тракторов общего назначения D-10, D-9L и D-8L фирмы «Катерпиллер Трактор» (США), созданных специально для агрегатирования с бульдозерами и рыхлителями.

Трактор мод. D-10 имеет следующие компоновочные особенности. Кабина размещена высоко и вблизи от середины опорных поверхностей гусениц, центра тяжести и оси поворота гусеничных тележек, что улучшает обзорность переднего и заднего рабочего оборудования и снижает колебания, испытываемые машинистом.

Трансмиссионные узлы установлены низко, что обеспечивает повышенную устойчивость в продольном и поперечном направлениях.

Силовая облицовка радиатора впереди и плоскость заднего моста сзади расположены вблизи от обводов гусениц, что дает возмпж.-ность приблизить бульдозерное и рыхлительное оборудование к трактору, увеличить возможные вертикальные нагрузки на рабочие органы и упростить элементы их соединения с трактором.

Ведущие звездочки гусениц и конечные передачи вынесены вверх и вперед, что снижает их изнашивание и повреждения при работе на скальных породах. Использование поперечной опорной оси, балансирного бруса, жестких средних балансирных кареток, установленных на торсионах, передних и задних пар жестких кареток, связанных балансирными рычагами с двумя опорными направляющими колесами, малодеформируемых резинометаллических упоров, ограничивающих ход всех балансиров и бруса, позволило сохранить качание гусениц, улучшить скоростные качества, повысить тягово-сцепные качества и сохранить при этом точность управления передним и задним рабочим оборудованием и возмож.—ность использования всей массы трактора, включая гусеницы, при заглублении и выглублении рабочих органов.

Модульная конструкция и расположение основных узлов трактора (дизеля, редуктора-делителя потока мощности с муфтой сцепления обгонного типа, гидротрансформатора и коробки передач, конической передачи, механизмов поворота, конечных передач со звездочками и гусениц) обеспечили возможность снимать их с трактора в полевых условиях, не разбирая смежные узлы.

Сравнительно небольшая длина и ширина трактора и модульная конструкция основных узлов, обеспечили, несмотря на увеличенную высоту, возможность транспортирования машины по железной дороге и на трайлерах с разборкой на четыре части.

Выбранные конструкция и компоновка позволили фирме создать трубоукладочные модификации тракторов с расширенной колеей гусениц.

Двигатель трактора D-10 — жидкостного охлаждения с частотой вращения вала 2000 об/мин и повышенным запасом крутящего момента. Имеет турбонаддув и двойное охлаждение воздуха, а также гидрообъемный привод вентилятора. Оборудован системой пожаротушения и единой системой привода всех гидронасосов двигателя, коробки передач, генератора переменного тока и компрессора кондиционера кабины. Система привода размещена на отдельной плите под кабиной с целью облегчения осмотра, ухода и разборки. Вместе с редуктором-делителем потока мощности двигатель можно снимать без удаления силовой облицовки, внутри которой размещены все основные системы охлаждения двигателя и трансмиссии.

Гидромеханическая коробка передач — двухпоточная, модульная планетарного типа с передачей 75% мощности через гидротрансформатор и 25% непосредственно от двигателя через редуктор-делитель потока мощности с переключением и реверсированием под нагрузкой при помощи гидроуправляемых многодисковых муфт сцеплецря посредством рычага .управления! имеющегося на подлокотнике сиденья машиниста. Установленная в заднем мосту коробка передач соединена карданными валами с гидротрансформатором. Поэтому коробку передач вместе с конической передачей или без нее можно снять с машины, не удаляя рыхлитель, прицепную скобу и другие узлы.

Рис. 2.2. Основные модули трактора D-10:
1 — коробка передач; 2 — редуктор отбора мощности; 3 — кабина; 4 — брус защиты машиниста при опрокидывании; 5 — двигатель; 6 — система охлаждения; 7 — планетарная конечная передача; 8 — зубчатое колесо с венцом из трех сегментов; 9 — гусеничная тележка; 10 — муфты поворота и тормоза; 11 — карданный вал

Многодисковые муфты и дисковые тормоза поворота расположены соосно и соединены валами полностью разгруженного типа с конечными двухступенчатыми планетарными бортовыми передачами. Осмотр и замена шестерен, большинства подшипников и уплотнений могут быть проведены без разъединения гусеничной цепи через крышки конечных передач. Для снятия всего модуля (включающего муфты и тормоза поворота, бортовой редуктор) требуется разъединение одного легкоразъемного звена гусеничной цепи и удаление приводного вала. Конечные передачи расположены высоко, вне зоны наибольшего запыления, что уменьшает загрязнение и изнашивание их уплотнений, зубьев зубчатого колеса и звеньев гусениц. Конечные передачи бортовых редукторов, муфты и тормоза поворота, зубчатые колеса не воспринимают вертикальные динамические нагрузки при переезде через неровности, усилия от рабочих органов, нагрузки вследствие несоосности приводных элементов, возникающие при деформации рам гусеничных тележек. Они защищены от попадания внутрь влаги и грязи. Зубчатые венцы выполнены в виде легко заменяемых трех сегментов.

Гусеничные тележки имеют трубчатые рамы, передние части которых телескопически входят в задние, обеспечивая размещение натяжных и амортизирующих устройств, не требующих ухода в процессе эксплуатации.

Рис. 3. Подвеска ходовой части трактора D-10:
1 — гусеничная цепь; 2 — конечная передача; 3 — резинометаллический упор; 4 — шарнир толкающего бруса; 5 — торсион; 6 — малая балансирная каретка; 7 — поперечный балансирный брус с клиновидными плоскими резинометаллическими упорами; 8 — телескопическая рама; 9 — отбойный щиток; 10— ось качания гусениц; 11 — опорный каток; 12 — корпус малой балансирной каретки; 13 — большая балансирная каретка; 14 направляющее колесо

Гусеница состоит из смазываемых на весь срок службы звеньев, имеющих уплотнения, и снабжена быстроразборным соединительным звеном. Гусеничные тележки в задней части соединены поперечной осью большого диаметра (273 мм), укрепленной в раме трактора, а в передней — жестким балансирным брусом, шарнирное соединение которого с поперечиной рамы имеет плоские клиновидные резинометаллические упоры. Благодаря одинаковым начальным окружностям ведущих звездочек и задних направляющих колес и расположению их центров на одной окружности, проведенной из центра поперечной оси, гусеничные тележки могут качаться относительно поперечной оси в вертикальной плоскости, обеспечивая хороший контакт с опорной поверхностью. Традиционные диагональные раскосы в соединении с рамой трактора гусеничных тележек при такой конструкции не требуются.

Рама каждой гусеничной тележки снабжена четырьмя жесткими балансирными рычагами, на которых снизу смонтированы также жесткие балансирные каретки четырех пар опорных катков. Двуплечие передние и задние балансирные рычаги короткими плечами шарнирно соединены с направляющими колесами опорного типа. Этим достигают точное управление передним и задним рабочим навесным оборудованием при размещении крепления гидроцилиндров управления на остове трактора, приспособляемость кареток к неровностям поверхности, а также полное использование массы трактора при выглублении и заглублении рабочих органов.

Поворот на торсиоцах одноплечих средних балансирных рычагов и установленных на них жестких балансирных кареток с опор-ними катками обеспечивает хороший контакт поверхности гусениц с неровной опорной поверхностью и благодаря этому высокие тягово-сцепные качества и скорости движения трактора. Нагрузки передаются одновременно на несколько элементов, поэтому средние балансирные рычаги имеют меньшие, чем обычно, размеры. Ход всех балансирных рычагов ограничен амортизирующими ударные нагрузки резинометаллическими элементами, упругая деформация которых сравнительно невелика.

Оси балансирных рычагов, кареток, устанавливаемых на бронзовых втулках, опорных катков, направляющих колес и гусеничных звеньев, а также шаровые пальцы жесткого балансирного бруса, опирающегося на рамы гусеничных тележек, смазывают один раз на весь ресурс. Центральный палец балансирного бруса, установленный на поперечине рамы трактора, не смазывается.

В целом подвеска и конструкция гусеничных тележек и их опорных элементов обеспечивают плавность хода и возможность движения по неровной поверхности с повышенной скоростью при небольших продольных и поперечных колебаниях кабины. При этом жесткое шарнирное соединение поперечного балансирного бруса с рамой трактора и гусеничными тележками, крайних двухступенчатых кареток — с рамами гусеничных тележек, опорных катков этих кареток — с балансирными рычагами обеспечивает точное управление бульдозерными отвалом и рыхлителем при установке их гидроцилиндров управления на раме трактора и заднем мосту.

Передняя часть рамы рассчитана на кручение, которое может возникнуть от боковых нагрузок при работе бульдозера. На раму эти нагрузки передаются поперечной тягой, соединяющий переднюю часть трактора с бульдозерным оборудованием. На заднем мосту предусмотрены проушины для установки рыхлительного оборудования.

Шумовиброизолированная кабина вместе с платформой машиниста установлена на амортизирующих резиновых элементах на основной раме трактора. Система защиты машиниста при опрокидывании и от падающих предметов выполнена в виде мощной П-об-разной стойки с козырьком. От двигателя кабина изолирована шумопоглощающей перегородкой, установленной вместе с пультом на платформе машиниста.

Для уменьшения запыленности воздуха в кабине имеется система фильтрации и регулятор избыточного давления воздуха. Поставляемые по заказу кондиционер или обогреватель размещают под кабиной. Забор воздуха производится через фильтр в задней стенке кабины. Воздушный поток направляется к стенкам, ногам и си-.денью машиниста.

Сиденье имеет ремни безопасности и подвеску с регулируемой по массе машиниста системой амортизации. Положение сиденья можно регулировать вперед и назад, вверх и вниз. Можно изменять угол наклона спинки и подушки сиденья. Для улучшения видимости вперед при работе бульдозерным отвалом и назад при обратном ходе или рыхдении сиденье установлено под углом 15° вправо от продольной оси машины, а капот двигателя и топливный бак имеют скосы.

Управление трактором сосредоточено на продолжении левого подлокотника (рычаги коробки передач, левой и правой муфт и тормозов поворота, аварийного торможения), а навесным оборудованием — на продолжении правого подлокотника (рычаги управления всеми движениями отвала и рыхлителя, пальцем зуба рыхлителя, кнопки звукового сигнала). Спереди и справа от сиденья размещены рычаг подачи топлива, педали торможения гусениц (обеих) и замедлителя.

Помимо обычных приборов на пульте имеются сигнальные лампочки. При падении давления в смазочной системе двигателя, понижении уровня масла ниже допустимого в трансмиссии и прекращении циркуляции охлаждающей жидкости зажигается красная лампочка и включается звуковой сигнал. Маленькая красная сигнальная лампочка включается при чрезмерном повышении температуры охлаждающей жидкости или масла в трансмиссии. Две желтые лампочки показывают, что масло в трансмиссии проходит, минуя фильтр, и что топлива осталось менее 10% вместимости бака.

Гидросистема управления рабочим оборудованием встроена в; конструкцию трактора. Приводной гидронасос установлен на редук-торе-делигеле потока мощности, который установлен справа ниже кабины и соединен с маховиком дополнительным валом. От него приводится также генератор, кондиционер, компрессор, насосы вентилятора и трансмиссии.

Обслуживание трактора существенно облегчено тем, что все места осмотра, ухода и регулировок размещены на правой стороне машины и в кабине, на пульте которой имеются необходимые приборы и соединения для диагностических приборов. Для двигателя, коробки передач, механизмов поворота, тормозов и конечных передач используют масло одного сорта. На правом крыле расположены устройства для визуальной проверки уровня масла в коробке передач, гидросистеме, системе охлаждения. Ввертывающиеся: масляные и топливные фильтры также способствуют уменьшению» времени обслуживания.

Безопасности работы способствует поставляемая по заказу система пожаротушения с газовыми огнетушителями, расположенными впереди и сзади двигателя, а также изоляция всех его нагреваемых элементов. Рычаги включения этой системы размещены в кабине и на заднем мосту.

При снятом бульдозерном отвале трактор можно транспортировать по железной дороге и на большегрузном трайлере. Возможна перевозка четырьмя автомобилями с полуприцепами, если трактор разобрать на четыре части. Для сборки требуется кран грузоподъемностью 12 т и двухсменная работа четырех человек.

Удельная мощность бульдозера на тракторе D-10 составляет 94 кВт на 1 м режущей кромки отвала и 6,33 кВт/т массы.

Фирма производит восемь типоразмеров гусеничных промышленных тракторов массой от 6,7 до 86,3 т (с бульдозерным оборудованием обычного типа) и мощностью от 48 до 552 кВт. Преимущественное развитие получили тяжелые тракторы, приспособленные для работы в тяжелых грунтовых и климатических условиях (табл. 2 2), а также тракторы с пониженным давлением на грунт (пять типоразмеров массой от 7,6 до 23,6 т, мощностью от 48 до 149 кВт). Энергоемкость большинства тракторов этой фирмы составляет 7,5—8,8 кВт/т, материалоемкость 114,5—121 кг/кВт.

Фирма «Интернешнл — Дрессер» выпускает гусеничные промышленные тракторы шести типоразмеров массой от 4,8 до 32,2 т и мощностью от 33 кВт до 231 кВт. Тракторы этой фирмы, хотя и имеют современные конструктивные решения, не в полной мере приспособлены для работы в тяжелых климатических и грунтовых условиях, особенно по надежности двигателя.

Фирма «Фиат — Аллис» производит девять базовых типоразмеров гусеничных промышленных тракторов массой (с бульдозерным оборудованием, рыхлительным оборудованием и системой защиты от опрокидывания) от 3,2 до 70,7 т и мощностью от 32 кВт до 391 кВт.

Три указанные фирмы выпускают примерно 90% от общего производства США промышленных тракторов.

Другие тракторостроительные фирмы США выпускают в основном промышленные гусеничные тракторы легкого и среднего типа. Исключение составляет отделение «Терекс» («Тегех») фирмы «Дженерал Моторе» («General Motors»), которое в США и Англии выпускает пять типоразмеров гусеничных промышленных тракторов массой от 16,0 до 30,55 т и мощностью от 134 кВт до 276 кВт. В тракторах использованы трансмиссионные узлы фирмы «Аллисон». Тракторы имеют оригинальные конструктивные решения в подвеске гусениц, в саморегулирующихся многодисковых муфтах и тормозах поворота, системе аварийного торможения, размещении радиаторов за кабиной, облегченном управлении и др.

Промышленные тракторы легкого типа мощностью до 100 кВт производят фирмы «Кейс» («Case»), «Джон Дир» («John Deer»). Они ведут работы по освоению тракторов мощностью до 164 кВт с объемными гидротрансмиссиями.

Японская фирма «Комацу» производит 19 основных типоразмеров тракторов массой с бульдозерным оборудованием от 3,6 до 68,4 т, мощностью от 29 кВт до 462 кВт и 13 типоразмеров массой (с бульдозерным оборудованием) от 3,8 до 25,8 т и мощностью от 29 кВт до 164 кВт с пониженным давлением на грунт 0,022— 0,041 Па. Все тракторы имеют традиционные современные конструктивные решения. Энергоемкость базовых моделей тракторов 7,36—8,8 кВт/т и материалоемкость 108—125 кг/кВт.

Фирма разработала трактор мод. D-455A мощностью 462 кВт, приспособленный для работы на горных породах при низких отрицательных температурах. В настоящее время она ведет разработку следующего типоразмера мощностью 746 кВт. В производстве име-

ются специальные модификации тракторов с управлением по радио и для работы под водой на глубине 7 м. Мод. D-455A можно оборудовать автоматизированной системой, обеспечивающей работу бульдозерного отвала в оптимальном режиме по тяговой мощности, а также автоматизированными системами информации, контроля и диагностирования.

В Англии, Франции и других странах производят тракторы в основном легкого и среднего классов. Исключением является итальянская фирма «Фиат» («Fiat»), которая выпускает весь основной типоразмерный ряд современных тракторов мощностью до 256 кВт. Их конструкция традиционна и не имеет особых отличий.

Фирма «Либхер», ФРГ («Liebherr») вместо повсеместно используемой гидромеханической передачи установила на гусеничные промышленные тракторы объемные гидрогрансмиссии и производит их серийно, используя для агрегатирования в основном с бульдозерами и рыхлителями.