The 65th anniversary of legendary ДТ-54 tractor

Abstract

The article is dedicated to 65th anniversary of production start-up of widely known ДТ-54 tractor. Principal stages of its improvement and modernization are given.

Full Text

УДК 629.114.2.002:016 ТСМ № 11-2014 65 лет легендарному трактору ДТ-54 Канд. техн. наук В.В. Косенко (ВолгГТУ, ts@vstu.ru) Аннотация. Статья посвящена 65-летию начала производства широко известного трактора ДТ-54, приводятся основные этапы его совершенствования и модернизации. Ключевые слова: гусеничный с.-х. трактор, тракторный завод, дизель, производство, развитие, совершенствование, модернизация, модификации, показатели. 25 ноября 1949 г. - знаменательная дата в истории не только отечественного, но и мирового тракторостроения. В этот день 65 лет назад на Сталинградском тракторном заводе (СТЗ, ныне Волгоградский тракторный - ВгТЗ) началось серийное производство поистине легендарного гусеничного с.-х. тягового класса 3 дизельного трактора общего назначения ДТ-54 (рис. 1). Он пришел на смену гусеничному трактору АСХТЗ-НАТИ[1] в один год сразу на двух тракторных заводах: СТЗ и Харьковском (ХТЗ). А немного позднее, в 1952 г., его выпуск освоили и на Алтайском тракторном (АТЗ). Трудно сейчас представить, как всего через 4,5 года после окончания Великой Отечественной войны, к тому же в превращенном в руины Сталинграде, смогли наладить производство нового трактора прогрессивной по самым строгим меркам того времени конструкции. Предпосылки разработки нового трактора появились еще до войны. Тогда на СТЗ и ХТЗ были спроектированы, изготовлены и испытывались несколько вариантов тракторных дизелей, в т.ч. сталинградский 1-МД (карбюраторный керосиновый двигатель трактора АСХТЗ-НАТИ выпускался под маркой 1-МА). Работы не прекращались и в военное время. На Алтае, в г. Рубцовск на основе вывезенного оборудования ХТЗ и СТЗ был образован АТЗ, куда эвакуировали работников из Харькова и Сталинграда. Летом 1942 г., перед Сталинградской битвой, туда отправили конструкторскую документацию, в т.ч. трактора СТЗ-НАТИ и опытного дизеля. На основе этих наработок в первые же послевоенные годы конструкторам СТЗ, ХТЗ и АТЗ в короткий срок удалось создать удачный дизель Д-54 и трактор ДТ-54 в целом. К предпосылкам создания ДТ-54 относится и плановая модернизация узлов трактора АСХТЗ-НАТИ, в результате которой к 1949 г. были внедрены усовершенствованные узлы ходовой системы с торцовыми уплотнениями подшипниковых узлов, каретки подвески с коническими роликоподшипниками опорных катков и измененной установкой пружин-рессор в чашках балансиров, карданный вал с резиновыми втулками (сайлент-блоками), двухступенчатая очистка масла и маслорадиатор двигателя, более надежные конечные передачи со стальными центрирующими стаканами и др. Эти модернизированные узлы использовались и в тракторе ДТ-54. Таблица 1 Технические характеристики трактора ДТ-54 в сравнении с предшествующей и последующими моделями тракторов тягового класса 3 Показатель АСХТЗ-НАТИ ДТ-54 ДТ-54А Т-75 Т-74 ДТ-75 Год начала производства Завод-изготовитель Масса, кг: - конструкционная - эксплуатационная Габаритные размеры, мм: - длина - ширина - высота (по кабине) Продольная база, мм Колея, мм Дорожный просвет, мм Ширина гусениц, мм Средние условные давления на почву, кПа Дизель: - марка - рабочий объем, л - мощность, л.с. (кВт) - номинальная частота вращения коленчатого вала, мин-1 - удельный расход топлива, г/(л.с.·ч), в скобках г/(кВт·ч) - литровая мощность, л.с./л Число передач вперед/назад Диапазон скоростей переднего хода, км/ч Диапазон тяговых усилий, кгс (кН) Емкость топливного бака, л Удельная материалоемкость, кг/л.с. (кг/кВт) 1937 СТЗ, ХТЗ, АТЗ 4700 5030 3698 1833 2211 1622 1435 360 38,2 1-МА 7,46 50-52 (37-38) 1250 305 (414) 6,7-6,97 4/1 3,82-8,04 850-2400 (8,3-23,5) 170 94 (127,7) 1949 СТЗ, ХТЗ, АТЗ 5060 5400 3660 1865 2300 1622 1435 260 390 37,9 Д-54 7,46 54 (40) 1300 225-200 (306-272) 7,24 5/1 3,59-7,92 925-2600 (9,1-25,5) 185 93,7 (127,3) 1957 СТЗ (ВгТЗ), ХТЗ, АТЗ 5490 5830 41901 1865 2300 1622 1435 260 390 40,9 Д-54А 7,46 54 (40) 1300 205-195 (278-265) 7,24 5/1 3,59-7,92 1000-2800 (9,8-27,5) 185 101,7 (138,2) 1961 ХТЗ 5670 5980 41901 1845 2300 1622 1435 280 390 42 Д-75 7,46 75 (55) 1500 195 (265) 10,05 9/3 (6/2)3 2,14-10,6 1000-3500 (9,8-34,3) 218 75,6 (102,7) 1962 ХТЗ 5640 5930 43151 1845 2300 1622 1435 280 390 41,6 СМД-14А 6,33 75 (55) 1700 200 (272) 11,85 6/2 4,53-12 885-3350 (8,7-32,9) 218 75,2 (102,2) 1963 ВгТЗ 5900 6320 43721 1740 2304 1612 1330 326 390 44,6 СМД-14Б 6,33 752 (55) 1700 200-195 (272-265) 11,85 7(9)/14 5,15 (4,12)-10,854 1080-3000 (10,6-29,4)5 245 78,7 (106,9) Примечания: 1 - с задним навесным устройством (ЗНУ) в транспортном положении; 2 - в последующем выпускались модификации мощностью 80, 90 и 95 л.с. (58,9; 66,2 и 69,9 кВт); 3 - в скобках - после унификации с Т-74; 4 - в скобках - с включенным увеличителем крутящего момента (УКМ); 5 - с включенным УКМ до 3680 кгс (36,1 кН). Таблица 2 Передаточные числа трансмиссии и теоретические скорости движения тракторов ДТ-54 и АСХТЗ-НАТИ Передача АСХТЗ-НАТИ ДТ-54 uтр q Vт uтр q Vт I II III IV V З.Х. 39,73 33,52 28,75 18,87 48,58 1,185 1,166 1,524 3,82 4,53 5,28 8,04 3,12 43,46 33,65 28,81 24,83 19,71 65,18 1,292 1,169 1,16 1,26 3,59 4,65 5,43 6,28 7,9 2,43 Примечания: uтр - передаточное число трансмиссии; q - знаменатель геометрического ряда передач; Vт - теоретическая скорость движения, км/ч. Основные отличия ДТ-54 (табл. 1) от АСХТЗ-НАТИ: - 5-ступенчатая коробка передач вместо 4-ступенчатой, с уменьшенными разрывами между передачами (табл. 2), повышенной силой тяги на I передаче и улучшенным использованием мощности двигателя при различных крюковых нагрузках; - вторичный вал коробки передач, выполненный вместе с ведомой конической шестерней главной передачи; - усовершенствованное (но пока еще сблокированное, как и у АСХТЗ-НАТИ) управление фрикционными муфтами механизма поворота; - закрытая, более просторная и комфортабельная кабина, впервые в мире установленная на с.-х. тракторе (кстати, отличавшаяся у тракторов разных заводов: двери кабин производства ХТЗ и АТЗ сдвигались назад, производства СТЗ - открывались против хода на петлях и удобно трансформировались по желанию тракториста в 4 различных варианта); - топливный бак увеличенной емкости с мерной линейкой, расположенный за кабиной (у предшественника он располагался между двигателем и кабиной); - более совершенное и надежное электрооборудование с возможностью подключения внешних потребителей. Но главной отличительной особенностью нового трактора, его «изюминкой» был, конечно, дизель Д-54: рядный 4-цилиндровый размерностью 125×152 мм, жидкостного охлаждения, бескомпрессорный (сегодня этот термин утратил актуальность) с вихрекамерным смесеобразованием, большей мощности (см. табл. 1) по сравнению с 1-МА. Но главное - существенно более экономичный и работавший на более дешевом, чем керосин, дизельном топливе. К тому же запускался Д-54 не вручную, а пусковым бензиновым двигателем ПД-10. По заказу потребителя трактор ДТ-54 комплектовался: - двухдиапазонным ходоуменьшителем, обеспечивавшим с переналадкой замедленные скорости движения 0,53-0,93 или 1,63-2,85 км/ч; - зависимым валом (547 мин-1) или шкивом отбора мощности. Для проведения испытаний нового трактора Главтракторопром СССР организовал при СТЗ специальный испытательный отряд, базировавшийся в пос. Хуторок под г. Армавир в Краснодарском крае. На базе этого отряда позднее был создан опорный пункт Северо-Кавказской МИС, вскоре преобразованный в Кубанскую МИС, а затем - в широко известный и авторитетный Кубанский научно-исследовательский институт испытаний тракторов и сельхозмашин (КубНИИТиМ), давший путевку в жизнь волгоградским тракторам ДТ-75, ДТ-75М, ДТ-175С «Волгарь» и др. Испытания ДТ-54 проводились и в других местах - образцов СТЗ, в частности, в Средней Азии под Ташкентом. К 1949 г. испытания новой машины были в основном завершены с положительными результатами. Хотя трактор ДТ-54 и был всего на 4% мощнее АСХТЗ-НАТИ, благодаря более рациональному сочетанию массы и мощности, измененной коробке передач, лучшему положению центра масс он имел гораздо более высокие тягово-скоростные показатели (рис. 2, табл. 3). Особенно впечатляла уже упомянутая топливная экономичность: ДТ-54 расходовал на единицу выполненной работы на 35-45% меньше горючего, благодаря чему себестоимость полевых с.-х. работ снизилась на 25%. Таблица 3 Тяговые показатели тракторов АСХТЗ-НАТИ, ДТ-54, ДТ-54А на стерне колосовых Показатель АСХТЗ-НАТИ ДТ-54 ДТ-54А Место испытаний Год испытаний Эксплуатационная масса, кг Мощность дизеля, л.с. (кВт) Влажность стерни, % Максимальная крюковая мощность, л.с. (кВт) Показатели при максимальной крюковой мощности: - тяговое усилие, кгс (кН) - включенная передача - скорость, км/ч - буксование движителей, % - тяговый КПД - удельный крюковой расход топлива, г/(л.с.·ч), в скобках г/(кВт·ч) Показатели при силе тяги на крюке 2000 кгс (19,62 кН): - крюковая мощность, л.с. - включенная передача - скорость, км/ч - буксование движителей, % - удельный крюковой расход топлива, г/(л.с.·ч), в скобках г/(кВт·ч) Максимальное тяговое усилие, кгс (кН): - на передаче - при буксовании движителей,% БИМСХ, г. Минск до 1958 5030 52 (38,3) 16-19 32,4 (23,8) - 100% 2400 (23,5) I 3,4 (100%) 3,4 0,623 511 (694,3) - 100% 31,6 II 4,3 2,5 500 (679,3) 2620 (25,7) I 7 ОНИС НАТИ, г. Одесса 1954 5400 54 (39,7) 4,7-8,7 41,8 (30,8) - 129% 2550 (25) II 4,52 (133%) 1,9 0,774 261 (354,6) - 51% 40 III 5,43 1 270,7 (367,8) 3600 (35,3) I 7 Сев.-Кав. МИС, г. Зерноград 1962 6020 54,95 (40,4) 10,6-15,9 42,8 (31,5) - 132% 3300 (32,4) I 3,5 2,9 0,779 240 (326,1) - 47% 39,4 III 5,2 1,1 266 (361,4) 3680 (36,1) I 5,5 Государственная комиссия рекомендовала трактор ДТ-54 к внедрению на СТЗ, ХТЗ и АТЗ. Первым его осуществил СТЗ 25 ноября 1949 г. без остановки главного сборочного конвейера. Наращивание серийного производства ДТ-54 на СТЗ (как, наверное, и на двух других заводах) было непростым. Сказывались и весьма сжатые сроки подготовки производства, и недоработки новой во многих отношениях машины, и последствия войны. Непросто шло и освоение нового, более сложного трактора механизаторами и специалистами на селе. Но в конце концов большинство трудностей было преодолено. Конструкторы и технологи трех заводов во взаимодействии друг с другом устранили присущие машинам первых лет выпуска недостатки, имевшие место в основном на дизеле: - поломки коленчатого вала (пожалуй, самый неприятный дефект) и обрыв его противовесов; - повышенный расход картерного масла (после внедрения измененных поршневых колец и дренажных отверстий в поршне Д-54 по расходу масла на угар долгое время был лучше некоторых отечественных тракторных дизелей даже более поздней разработки); - негерметичность впускного тракта и преждевременный износ деталей гильзо-поршневой группы; - проворачивание шатунных вкладышей и поломки нижней головки шатуна; - задиры зеркала цилиндра и разрушение роликоподшипников нижней головки шатуна пускового двигателя; - повышенный износ деталей привода маслонасоса. Заводские специалисты издали книги, опубликовали множество статей об устройстве, особенностях эксплуатации и ремонта трактора ДТ-54, на селе было организовано углубленное изучение этой машины. В 1954 г. СТЗ вышел на плановый выпуск ДТ-54. Устранение недостатков и внедрение прогрессивных технологий изготовления привели к повышению его долговечности и безотказности, снизилось количество рекламаций: если в 1950 г. их было 13% от выпуска, то в 1951 - 1,8%, в 1953 - 0,5%, в 1953 - всего 0,11%. С 2000 до 2500 ч вырос срок службы до первого капитального ремонта. Трактор ДТ-54 постоянно совершенствовался. В частности, в последующие годы были внедрены: - по дизелю: счетчик моточасов, улучшенный декомпрессионный механизм, новая водопомпа, масляная центрифуга вместо сменного бумажного фильтра тонкой очистки масла; - раздельное управление фрикционными муфтами и остановочными тормозами механизма поворота; - ведущие колеса с зацеплением каждого зуба с цевками звеньев гусениц (12-зубовое вместо 23-зубового); - усиленные рама, ходовая система и предохранительные накладки под гусеницы на корпусах конечных передач; - бачок для питьевой воды. В связи с появлением в сельском хозяйстве прогрессивных навесных, полунавесных и гидрофицированных орудий были разработаны и в 1957 г. впервые в мире внедрены на гусеничном тракторе ЗНУ и гидросистема с шестеренным насосом НШ46, 3-секционным 4-позиционным распределителем Р75-В3 и маслобаком емкостью 25 л. ЗНУ переналаживалось по 2-точечной (для работы с энергоемкими орудиями) или 3-точечной (для более жесткого в поперечном направлении соединения орудия с трактором) схеме и снабжалось гидроцилиндром двустороннего действия ЦС-110. При полной комплектации агрегатами гидросистемы к трактору прикладывались 3 выносных гидроцилиндра ЦС-75. Трактор с гидронавесной системой вышел под маркой ДТ-54А (рис. 3), а его дизель, тоже модернизированный, с алюминиевыми поршнями, измененными коленчатым валом без противовесов и головкой блока, с пусковым двигателем ПД-10М - под маркой Д-54А. На тракторах ДТ-54А последних лет выпуска ЗНУ было уже унифицировано с готовившимся к производству трактором ДТ-75. ДТ-54 (ДТ-54А) был без преувеличения универсален. В сельском хозяйстве в агрегате с различными орудиями и машинами он выполнял все работы общего назначения: различную вспашку и глубокое рыхление, лущение и дискование, культивацию, боронование и снегозадержание, сев и посадку с.-х. культур, трамбовку силоса, полив и уборку урожая. Даже уборка зерновых колосовых культур тогда была немыслима без этого трактора: он буксировал прицепные комбайны С-6, РСМ-8 и безмоторный ПК-2. В условиях слаборазвитой сельской дорожной сети трактор использовался на транспорте, особенно в весеннюю и осеннюю распутицу и зимой. ДТ-54 (ДТ-54А) широко применялся и в других отраслях народного хозяйства СССР: строительстве, особенно дорожном, мелиорации и ирригации, торфодобыче, главным образом с бульдозерным оборудованием, а также в качестве базы различных погрузчиков и другого оборудования. На базе трактора общего назначения (пахотного) ДТ-54 были созданы болотоходная и газогенераторная модификации (табл. 4). Таблица 4 Технические характеристики модификаций трактора ДТ-54 (ДТ-54А) Показатель ДТ-55 (ДТ-55А)1 ДТ-57 ГБ-58 Назначение трактора, тип Год начала производства Масса, кг: - конструкционная - эксплуатационная Габаритные размеры, мм: - длина - ширина - высота Продольная база, мм Колея, мм Ширина гусениц, мм Средние условные давления на почву, кПа Двигатель: - марка - тип - рабочий объем, л - мощность, л.с. (кВт) - частота вращения коленчатого вала, мин-1 - удельный расход топлива, г/(л.с.·ч), в скобках г/(кВт·ч) Число передач вперед/назад Диапазон скоростей, км/ч: - переднего хода - заднего хода Болотоходный 1956 (1958) 5800 6200 47762 2105 2240 2685 1577 533 21,2 Д-54 (Д-54А) Дизель 7,46 54 (39,7) 1300 190-205 (258-279) 5 (10)/15 3,59 (1,26) - 7,925 2,43 Крутосклонный Опытный 6650 7000 52763 1861 2367 2685 1435 390 32,8 Д-54А Дизель 7,46 54 (39,7) 1300 205 (279) 5/5 3,59 - 7,92 3,62 - 7,96 Газогенераторный 1952 5880 3960 1861 2670 1622 1435 390 41,3 Г-58 Газовый 7,46 50-54 (36,8-39,7) 1400 833 (1132)4 5/1 3,38 - 7,43 2,28 Примечания: 1 - в таблице приведены данные по трактору ДТ-55А; 2 - с ЗНУ в транспортном положении; 3 - с навесными устройствами в транспортном положении; 4 - при использовании в качестве топлива древесных чурок; 5 - в скобках - с ходоуменьшителем. Болотоходный ДТ-55 (с 1958 г. - ДТ-55А, рис. 4) предназначался для выполнения работ на почвах с низкой несущей способностью. От базовой модели отличался опущенным на почву и подрессоренным направляющим колесом большего диаметра, благодаря чему возросла продольная база, большей колеей и широкими гусеницами с увеличенным шагом, а также ведущими колесами с меньшим числом зубьев. Увеличение базы и ширины гусениц позволило почти вдвое снизить давление машины на почву и повысить проходимость. Выпускался трактор с 1956 г. на СТЗ, а с 1963 г. - на АТЗ. Газогенераторный ГБ-58 (рис. 5) общего назначения, как и базовый, создавался совместно с НАТИ. Установленный на тракторе газогенератор вырабатывал газ из твердого топлива: древесных чурок, торфобрикетов, угля. Газогенератор и фильтры очистки газа располагались вертикально за кабиной, охладитель газа - перед радиатором. Сверху на кабине монтировался короб-контейнер для запаса твердого топлива. Трактор выпускался на СТЗ с 1952 г., применялся в отдаленных районах, куда был затруднен подвоз дизельного топлива. На СТЗ проектировали также крутосклонный трактор ДТ-57 (рис. 6) для работы челночным способом на горных склонах, но на конвейере эти идеи воплотились позднее, уже в тракторе ДТ-75К последующего семейства. А на ХТЗ совместно с ВИЭСХом разрабатывали электротрактор ХТЗ-12: тяговый электродвигатель питался от полевой высоковольтной сети по кабелю, 750-метровый запас которого наматывался на находящийся на тракторе барабан. Доведенный в короткие сроки конструкционно и технологически, ДТ-54 (ДТ-54А) стал необычайно популярен и полюбился трактористам. Экономичный и неприхотливый, простой в управлении, обслуживании и ремонте, один из самых мощных, безотказный и долговечный по меркам того времени, он заслужил ласковое прозвище «Дэтэшка» или уважительное «Дизель» (поставленные раньше на производство дизельные тракторы С-65, КД-35 и С-80 так не называли). Сказывались и возможности его дизеля: фактически с заводских конвейеров сходили ДТ-54 мощностью 59-60 л.с. (43-44 кВт), запас крутящего момента их дизелей составлял 25-30%. Для потребителей было важно и то, что три завода выпускали одну модель. Это облегчало снабжение расходными материалами и запасными частями, ремонт, эксплуатацию, а также подготовку механизаторов. Яркой страницей в биографии ДТ-54 стал подъем целины в 1950-е гг. Именно этому трактору наравне с челябинским гусеничным С-80 досталась основная тяжесть ввода в с.-х. оборот более 40 млн га новых целинных и залежных земель. За вклад в эту эпопею большие группы работников СТЗ, АТЗ и ХТЗ, в т.ч. конструкторов, заслуженно награждены медалью «За освоение целинных земель». Без преувеличения можно сказать, что это награда и их детищу - трактору ДТ-54. А по воспоминаниям тракторостроителей АТЗ, этот трактор называли еще «Целинником номер один». Доказательством популярности ДТ-54, любви к нему служит и то, что он стал героем многих литературных произведений, кинофильмов. И пожалуй, ни одному трактору нет такого количества памятников в России и странах СНГ, как полюбившемуся «Дэтэшке». Один из них - трактор ДТ-54А, стоящий среди своих собратьев на внутризаводской площади ВгТЗ рядом с открытым в 2005 г., в 75-й юбилей завода, памятником тракторостроителям всех поколений (см. рис. 3). ДТ-54А выпускался на ХТЗ до 1961 г., на ВгТЗ до 1963 г., на АТЗ до 1979 г. и был самым массовым и самым мощным с.-х. трактором в стране, пока его не сменили гусеничные тракторы уже следующего поколения (см. табл. 1): Т-75 (55 кВт) в 1961 г. и Т-74 в 1962 г. на ХТЗ; ДТ-75 в 1963 г. на ВгТЗ и Т-4 в 1965 г. на АТЗ - трактор более высокого тягового класса 4 мощностью 81 кВт. Известность ДТ-54 (ДТ-54А) была международной. Он экспортировался во многие страны. В 1958 г. ДТ-54А удостоен гран-при международной выставки в Брюсселе. А в Китае, в г. Лоян при содействии специалистов из СССР в 1955 г. построен завод, который долгое время выпускал этот трактор под маркой «Дунфанхун-54». Черты ДТ-54 до сих пор угадываются в гусеничных тракторах ВгТЗ, ХТЗ, в китайских YTO С902 и С1302. Всего СТЗ (ВгТЗ), ХТЗ и АТЗ за 1949-1979 гг. выпустили около 958 тыс. тракторов семейства ДТ-54. В рамках статьи невозможно упомянуть всех создателей ДТ-54 (конструкторы ВгТЗ установили около тысячи фамилий своих коллег разных поколений, начиная с 1932 г. - года основания конструкторско-экспериментального отдела СТЗ). Но назвать главных конструкторов, под руководством которых создавался, внедрялся и совершенствовался на СТЗ (ВгТЗ) знаменитый трактор, нужно. Это Виктор Алексеевич Каргополов (1947-1949 гг., впоследствии директор НАТИ), Алексей Кузьмич Платонов (1949-1950 гг.), Александр Яковлевич Мерилов (1951-1958 гг.), Валентин Тихонович Вереютин (1958 г.) и Михаил Александрович Шаров (1958-1981 гг.).