ТРАКТОР-«АЛЬПИНИСТ»

Немногим более полувека назад, на заре Советской власти Владимир Ильич Ленин мечтал о том времени, когда мы сможем дать сельскому хозяйству 100 тысяч тракторов. Советские люди под руководством Коммунистической партии воплотили в жизнь мечту великого вождя, выполнили его завет. Сегодня не 100 тысяч — миллионы мощных современных тракторов работают на бескрайних просторах страны. И каждый год в колхозы и совхозы поступают новые, еще более производительные машины.

Без трактора невозможно ныне представить полевые работы в любом уголке, где есть пахотные земли. Добралась техника и туда, где веками преобладал ручной труд, — на горные склоны. Это устройчивые и высокопроизводительные машины, которым не страшны нм крутые уклоны, ни разреженный воздух, которым подвластны тяжелые почвы, отвоеванные человеком у гор. О таких машинах давно мечтали земледельцы. И вот они пришли на поля и вместе со своими равнинными собратьями стали на вахту завершающего года пятилетки.

В постановлении ЦК КПСС, Совета Министров СССР, ВЦСПС и ЦК ВЛКСМ «О Всесоюзном социалистическом соревновании работников сельского хозяйства за увеличение производства и заготовок продуктов земледелия и животноводства в 1975 году и успешное завершение девятой пятилетки» содержатся замечательные слова, обращенные к труженикам сельского хозяйства. Вот они: «Усилить работу по подготовке и переподготовке кадров массовых профессий, особенно механизаторов, шире развивать наставничество как одну из важных форм воспитания и повышения профессионального мастерства молодежи». К вам, будущие хозяева полей, будущие конструкторы техники Страны Советов, обращены и многие материалы кашей рубрики «Техника пятилетки». Мы надеемся, что публикуемая в этом номере статья о горных тракторах так же, как и другие материалы, посвященные сельскому хозяйству, которые печатает наш журнал, помогут вам быстрее овладеть сложными современными машинами, в ударном труде добиться высоких производственных показателей во Всесоюзном социалистическом соревновании.

Взгляните на карту: треть территории нашей страны занимают горные районы. Зелень среднерусской равнины окаймлена с юга коричневыми пучками сходящихся и расходящихся гребней, цепей и отрогов Главного Кавказского хребта с белыми крапинками ледников и снеговиков. Еще ниже по карте — Малый Кавказ, Южно-Грузинское нагорье. Украинские степи замыкаются снизу Крымскими горами, а слева, на западе, — прекрасными лесистыми Карпатами. А на севере европейской территории Союза—Хибины, на востоке — Урал. Дальше Великая Западно-Сибирская низменность — и она тоже представляет собой как бы чашу с высокими краями гор. За нею горная страна — Восточная Сибирь. На юге, правда, степи; зато после них начинаются такие горы, равных которым нет в мире: Тянь-Шань, Памир. Дальний Восток — тоже разветвленная система хребтов. Получается, что не так уж мало это для нашей обширнейшей территории — треть.

Рис. 2. Схема автоматического выравнивающего устройства:

1 — маятник, 2 — остов склонохода, 3 — парораспределитель, 4 — насос, 5 — поршень, 6 — соединительный рычаг.

Рис. 3. Схема трактора с устройством, противодействующим оползанию на склоне (а — вид сбоку, в — вид сзади):

1, 2 — диски-зацепы, 3 — кронштейны зацепов, 4 — бортовой редуктор левый, 5 — ведущие колеса склонохода, 6 — кабина трактора, 7 — бортовой редуктор правый.

Некоторые наши союзные республики являются преимущественно горными: в Азербайджанской ССР горные массивы занимают 60% территории, в Армянской — 84, в Грузинской — 92, в Таджикской — 93, в Киргизской — 95%. Хребты, крутые и скалистые, пересекают эти республики во многих направлениях, образуя склоны, долины, ущелья, плоскогорья.

Это по большей части места незаселенные и неосваиваемые. Тот, кому довелось бывать в Киргизии и Южном Казахстане, очевидно, помнит, что дорога от Джамбула до Фрунзе, например, как одна сплошная улица: бесконечный ряд домов, магазинов, автозаправочных станций и т. д. Это долина реки Чу. Но едва только свернешь в сторону, как попадаешь в царство красноватых каменистых осыпей, крутых склонов, изрезанных складками, дух захватывающей высоты — и почти полного безлюдья. Лишь стада овец белеют на зеленых холмах.

Однако сегодня горам придается все большее значение в хозяйственном развитии страны. Это места, где полезные ископаемые наиболее близко подходят к земной поверхности. Горы — это рудники, шахты, обогатительные комбинаты; стало быть, предприятия горнорудной, металлургической, химической и других отраслей промышленности. Горные районы — важнейший резерв индустриального развития страны. Не случайно Байкало-Амурская магистраль, которая пересечет горные районы Восточной Сибири, будет нести не только транспортную нагрузку, но и явится, образно говоря, своеобразной нитью кристаллизации: вокруг нее вырастут новые заводы и шахты, рудники и города.

В горах Карпат есть леса, древесина которых имеет ценное хозяйственное, значение. Во многих горных районах бьют источники термальных и минеральных вод. «Горный воздух» — понятие, ставшее почти нарицательным, определяющее атмосферу, не засоренную выхлопными газами и промышленными отходами. Горы — идеальное место для санаториев и курортов.

И в сельском хозяйстве роль горных районов значительна. Здесь прекрасно растут культуры, которые в других местах не выживают: чай, виноград, цитрусовые. Пахотные участки в горах занимают 9 млн. га земли, 63 млн. га — пастбища и сенокосы. А современное сельское хозяйство, в том числе и горное земледелие, без технической базы немыслимо. Однако тут возникают определенные трудности.

Мощность тракторов снижается с подъемом в горные районы из-за разреженности воздуха. На высоте в 2 тысячи метров мощность карбюраторных двигателей уменьшается, например, на 22%, а дизельных — на 19. Но это еще не самое главное препятствие для работы тракторов в горах. Главное — это крутизна склонов. И здесь существует определенная классификация. Равнина — место, где уклоны не превышают 1—2°. Такими величинами можно пренебречь и пускать здесь в работу обычные машины и орудия. На пологих склонах величина уклонов составляет 2—9°. Сельскохозяйственные машины и орудия общего назначения здесь могут быть применены, если соблюдать определенные условия или поставить соответствующие вспомогательные приспособления. У склонов крутизна 9—20°. Здесь могут работать только специальные тракторы, сельскохозяйственные машины и орудия. И наконец, крутые склоны, где крутизна выше 20°. В этих условиях можно работать только в исключительных случаях или после террасирования — нарезания на склонах горизонтальных террас. Чаще же крутые склоны используются как пастбища.

С увеличением крутизны склона устойчивость машины резко снижается. Трактор обычного типа может опрокинуться даже на склоне в 12 или 15°: перераспределяется вес, приходящийся на отдельные элементы ходовой части. Чем круче склон, тем больше нагружены задние балансиры гусеничного трактора, а у колесного задние колеса. Почва от этого деформируется; сопротивление движению увеличивается. Если рельеф внезапно меняется — склон становится еще круче — или быстро повышается скорость, передние колеса трактора, особенно когда он снабжен навесными орудиями, отрываются от земли, и он может опрокинуться. Неслучайно специальная сессия Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени Ленина (ВАСХНИЛ) несколько лет назад рекомендовала: «Все основные виды обработки почвы, посев и уход за сельскохозяйственными культурами на выровненных и односторонних горных склонах производить только поперек склонов…»

Но при работе поперек склонов трактор кренится набок, трактористу в такой позе находиться неудобно и трудно: машина норовит свернуть, особенно колесный трактор.

Сельскохозяйственные машины общего назначения необходимыми свойствами для горного земледелия не обладают. Обычные тракторы и самоходные шасси могут работать на склонах до 8—10°. Но любой поворот резко ухудшает тягу и затрудняет управление. И чем больше угол склона, тем выше расход топлива, тем труднее управлять машиной.

А ведь именно на склонах, крутизна которых превышает 8°, расположено от 20 до 80% обрабатываемой земли Средней Азии, Грузии, Армении, Краснодарского края.

Чтобы обычные машины могли использоваться в горах, приходится придумывать различные приспособления. Чтобы двигатель на высоте не «задыхался», его снабжают механизмами наддува. Уменьшают подачу топливного насоса дизелей, чтобы коэффициент воздуха в смеси имел оптимальную величину. Для снижения центра тяжести в полые колеса наливают воду. Чтобы повысить устойчивость машин, увеличивают ширину колес, добавляя съемные уширители: металлические ободья, которые по ширине больше колес, а по диаметру меньше. Площадь сцепления с почвой увеличивается, а пробуксовка уменьшается. В технической литературе есть данные о том, что трактор с уширителями работал на склоне крутизной в 26°.

Но все это либо единичные опыты, либо полумеры. Выход из положения в создании полностью специализированных машин. Эта задача была возложена на организованный несколько лет назад в Тбилиси Всесоюзный научно-исследовательский институт по машинам для горного земледелия и возделывания субтропических культур. Институт возник частично на базе конструкторского бюро, накопившего большой опыт в исследованиях особенностей горных машин. Другой организацией — «прародительницей» института явилась лаборатория по механизации возделывания чая Грузинского научно-исследовательского института механизации и электрификации сельского хозяйства.

Новый институт перенял как эстафету задачу исключительной важности: создать горный трактор, успешно и надежно работающий на склонах крутизной до 20—25°. И такой трактор — крутосклонный Т-50К (рис. 1) был создан на основе трактора «Беларусь МТЗ-50».

Очень коротко — что такое МТЗ-50? Это широко распространенный трактор общего назначения с двигателем мощностью 50 л. с., 9-скоростной коробкой передач, гидроусилителем, гидрофицированным прицепным крюком, закрытой кабиной, гидростатической системой, с помощью которой тяжесть навесных орудий усиливает сцепные качества трактора. Одним словом, прогрессивная современная машина. Ее-то и надо было оснастить устройствами для работы в горах.

Прежде всего трактор не должен крениться на склоне: его корпус обязан постоянно находиться в вертикальном положении. Для этой цели было разработано автоматическое выравнивающее устройство, схема которого показана на рисунке 2. Маятник 1 шарнирно соединен с остовом 2 склонохода. При поперечном крене маятник, отклоняясь сам, смещает плунжер гидрораспределителя 3. При этом насос 4 включается и подает рабочую жидкость. Поршень 5 перемещается и поворачивает соединительный рычаг 6. Остов склонохода занимает вертикальное положение. Чувствительность этого маятникового автомата-стабилизатора 1—2°.

Ясно, что в такой машине и передняя ось, и привод задних, ведущих колес, и механизмы рулевого управления должны быть не жесткими, сплошными, а иметь какие-то элементы гибкости. И вот посмотрите еще раз на рисунок 1. Для сохранения вертикального положения передних колес при работе поперек склона передняя ось сделана телескопической, качающейся на угол в 40°, снабжена параллелограммным устройством. Таким образом, каждое из передних колес может принимать независимое от другого положение. Остов же, связанный с автоматом-стабилизатором, всегда вертикален.

Рассмотрим теперь задние колеса. Крутящий момент передается через бортовые редукторы. Но и они не закреплены неподвижно, а сделаны качающимися. Когда автоматическая система выравнивания остова срабатывает, бортовые редукторы поворачиваются в разные стороны. Что этим достигается? Задние колеса могут находиться на склоне большей или меньшей крутизны, а редукторы занимают положение, не нарушающее передачу крутящего момента.

Другое важное конструктивное новшество — создание специальных механизмов, не дающих трактору сползать со склона (рис. 3). Опыты показали, что стабилизация остова машины — это еще не все. Может сдвинуться почва, скользить ходовая система, сползать навешенные на трактор агрегаты. Значит, нужны специальные устройства, чтобы трактор не сползал. Почвозацепы, цепи и т. п. здесь неприемлемы: им не удержать машину.

Рис. 4 Передняя шарнирная подвеска трактора МТЗ-82К.

Рис. 5. Горно-равнинное самоходное шасси СШ-0611.

Вместо них применены свободно вращающиеся диски с телескопическими подпружиненными распорками. Они укреплены на передней и задней частях корпусов левых и правых бортовых редукторов — на кронштейнах, установленных под определенным углом к продольной оси трактора. Диски в нужный момент вдавливаются в почву и не дают трактору сползать. И чем больше крутизна склона и угол поворота бортовых редукторов, тем глубже в почву входят диски.

Механизм действия этой системы сравнительно несложен. Когда автомат выравнивания остова срабатывает и бортовые редукторы поворачиваются в разные стороны, передний диск-зацеп — верхний по склону — и задний диск-зацеп — нижний по склону — углубляются в почву. Но вот угол склона горы уменьшился — соответственно уменьшается и угол наклона бортовых редукторов. Диски-зацепы выходят из почвы.

Таковы основные конструктивные особенности, отличающие горный трактор от базовой модели. Т-50К класса 1,4 т используется для механизации в горном земледелии и агрегатируется с плугом, культиватором и другими почвообрабатывающими орудиями, комплексом сеноуборочных машин, разбрасывателями минеральных и органических удобрений, столбоставом для устройства шпалер на виноградниках. Максимальный угол склона горы, при котором остов трактора сохраняет вертикальное положение, — 29—30°.

Известно, что на смену трактору МТЗ-50 идет более мощный — МТЗ-80, с двигателем мощностью 80 л. с. Замена существующих машин новыми позволит в 1,3—1,5 раза повысить производительность работ. Вполне естественно, что должна появиться и горная модификация этой новой машины. Она уже разработана: МТЗ-82К (рис. 4). У трактора четыре колеса ведущие. Так же как и Т-50К, МТЗ-82К снабжен автоматом-стабилизатором, который сохраняет вертикальное положение трактора на склоне до 20°.

А на рисунке 5 изображено горно-равнинное самоходное шасси СШ-0611. Эта колесная крутосклонная, высококлиренсная машина класса 0,6 т. В комплексе с навесными орудиями она охватывает все виды технологических процессов, связанных с обработкой и сбором чайного листа. Но машина предназначена не только для чая. С ее помощью можно механизировать работу по уходу за высокостебельными культурами, например кукурузой.

Двигатель у шасси — автомобильный, марки МЗМА-407, отрегулированный на мощность 20 л. с. Он передает крутящий момент на два задних ведущих колеса. Передние два — управляемые.

Шасси СШ-0611, так же как и горные тракторы, снабжено специальным автоматом-стабилизатором, который без вмешательства тракториста приводит остов машины в вертикальное положение.

Этими тремя машинами, конечно, далеко не исчерпывается перечень конструкций, предназначенных для работ на горных склонах. Все они имеют одну общую отличительную особенность — автомат-стабилизатор, обеспечивающий выравнивание остова по вертикали при работе на склоне.

Техника шагает в горы; сельскохозяйственны« машины становятся «альпинистами».