Six generations of ploughing tractors from STZ-1 to AGROMASH-150TG. 85 years of Volgograd Tractor Plant

Abstract

The article is devoted to the 85th anniversary of the first domestic tractor of Stalingrad (now Volgograd) Tractor Plant. There are shown the stages of development and improvement of its products - agricultural utility tractors.

Full Text

85 лет назад, 17 июня 1930 г., с главного конвейера, построенного в рекордно короткий срок - за 11 месяцев - Сталинградского (СТЗ), ныне Волгоградского тракторного завода (ВгТЗ), сошел первый колесный с.-х. трактор СТЗ-1 или СТЗ-15/30 (рисунок 1) (в статье использованы рисунки заместителя главного конструктора ВгТЗ по художественному конструированию (в 1966-1992 гг.) О.А Ширяева) мощностью 22 кВт. Он положил начало массовому конвейерному производству с.-х. техники в нашей стране. Рисунок 1. Трактор СТЗ-1 Рисунок 2. Трактор СТЗ-НАТИ СТЗ представлял тогда новое современное высокотехнологичное специализированное предприятие с полным технологическим циклом и потенциалом дальнейшего развития. Несмотря на трудности роста, в апреле 1932 г. СТЗ освоил проектную мощность - 144 трактора в сутки (40 тыс. в год), а вскоре и перекрыл ее. СТЗ-1, производство которого в 1931 г. началось и на Харьковском тракторном заводе (под маркой ХТЗ-1), на полтора десятилетия стал основным энергосредством в сельском хозяйстве СССР. Было изготовлено 397 тыс. таких тракторов, из них более половины - 207 тыс. - в Сталинграде. СТЗ-1 на 50-70%, превосходил по мощности и тяговым показателям распространенный тогда трактор «Фордзон-Путиловец», был более совершенным, надежным, простым в эксплуатации [1, 2]. СТЗ-1 можно считать первым поколением волгоградских с.-х. пахотных тракторов в нашей стране. Вторым поколением является разработанный в содружестве с учеными Научно-исследовательского тракторного института (НАТИ) и в июле 1937 г. внедренный в производство трактор СТЗ-НАТИ (СТЗ-3) мощностью 38 кВт - первый массовый гусеничный с.-х. трактор оригинальной отечественной разработки (рисунок 2). Заложенные в этой машине передовые по тому времени компоновочные решения были по заслугам оценены в СССР и в мире (на Всемирной промышленной выставке 1938 г. в Париже СТЗ-НАТИ получил «Гран - При») [2, 3] и до сих пор используются на большинстве российских, украинских и китайских гусеничных с.-х. тракторов общего назначения. Выпускались также его болотоходная модификация СТЗ-8 и транспортный трактор СТЗ-5. Всего было выпущено свыше 230 тыс. машин этой модели (трактор выпускался также Харьковским (1937-1949 гг.) и Алтайским (1944-1952 гг.) тракторными заводами). Третье поколение - поставленный в ноябре 1949 г. на конвейер СТЗ новый с.-х. трактор - легендарный дизельный ДТ-54 мощностью 40 кВт (рисунок 3). Благодаря рационально подобранным массе, мощности и рабочим скоростям, простоте управления и обслуживания, наличию вполне комфортабельной по тем временам кабины, он завоевал огромную популярность среди механизаторов и специалистов сельского хозяйства [4]. Экономичность же этого трактора по сравнению с предшественником была уникальной: керосиновый карбюраторный двигатель 1-МА трактора СТЗ-НАТИ имел на номинальном режиме удельный расход топлива 320-330 г/кВтч, а дизель Д-54 - всего 220-225 г/кВтч - на 30% ниже. Рисунок 3. Трактор ДТ-54 Рисунок 4. Трактор ДТ-75 (1963 г.) В 1958 г. этот трактор был усовершенствован, получил гидравлическую систему, заднее навесное устройство и новую марку - ДТ-54А. В 1959 г. на международной выставке в Брюсселе он был удостоен Большого приза. На базе пахотного ДТ-54 (ДТ-54А) были разработаны и выпускались газогенераторный ГБ-58 и болотоходный ДТ-55 (ДТ-55А) тракторы. Всего тракторов типа ДТ-54 было изготовлено около 980 тыс. (трактор выпускался также Харьковским (1949-1961 гг.) и Алтайским (1952-1972 гг.) тракторными заводами). Четвертое поколение - пришедший в декабре 1963 г. на смену ДТ-54А не менее известный гусеничный с.-х. тягового класса 3 трактор общего назначения ДТ-75 (рисунок 4). Его появление было обусловлено реализацией результатов проведенных к тому времени исследований по повышению рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов с 3-5 до 5-7 км/ч. В конструкцию трактора ДТ-75 по сравнению с предшественником было заложено много новшеств, направленных на повышение производительности, долговечности и экономичности, улучшение условий труда тракториста и др. Основными из них являлись: более мощный дизель СМД-14Б (55 кВт); расширенный диапазон скоростей движения; более совершенная трансмиссия с коробкой передач и задним мостом в едином жестком корпусе; прочная и долговечная сварная рама; меньшая колея, позволяющая лучше агрегатироваться с энергоемкими орудиями малого захвата и вписывающаяся в основные междурядья пропашных культур (шириной 45, 60, 70 и 90 см); усовершенствованная ходовая система; более комфортабельная кабина автомобильного типа, оборудованная вентилятором, отопителем, стеклоочистителем [5]. Тяговые и эксплуатационно-технологические показатели трактора ДТ-75 по сравнению с ДТ-54А возросли. По данным испытаний, например, на глубокой вспашке повышение производительности составило 28-44% при меньшем на 2-14% погектарном расходе топлива. На базе ДТ-75 было создано целое семейство гусеничных машин различного назначения. В 1967 г. параллельно было начато производство тоже пахотного трактора ДТ-75М с более мощным дизелем А-41 (66 кВт) (с 1968 г. трактор выпускался также Павлодарским тракторным заводом сначала под той же маркой, потом как ДТ-75МЛ. ДТ-75Т), в 1969 г. - болотоходного ДТ-75Б, в 1973 г. - крутосклонного ДТ-75К. Выпуск машин семейства ДТ-75 год от года нарастал и достиг на ВгТЗ максимума в 1978 г., когда их было собрано почти 84 тысячи, тракторы совершенствовались, росли их мощность, производительность, топливная экономичность. В 1979 г. кардинально изменен дизайн тракторов ВгТЗ: были внедрены новая асимметричная, смещенная вправо кабина прямоугольных форм и соответствующий ей капот. Кабина комплектовалась подрессоренным регулируемым сиденьем тракториста, вентиляционно-охладительной установкой испарительного типа, калориферным отопителем, эффективной тепло-, шумо- и виброизоляцией, электрическим стеклоочистителем и омывателем лобового стекла. Пуск дизеля осуществлялся с рабочего места, в управление муфтой сцепления был введен гидроусилитель. Трактор с новым верхним строением с дизелем СМД-14НГ мощностью уже 59 кВт получил марку ДТ-75В, его болотоходная модификация - ДТ-75БВ, трактор с дизелем А-41 - ДТ-75МВ. Они стали пятым поколением с.-х. тракторов ВгТЗ. Из других постоянно внедрявшихся в тракторы этого семейства улучшений следует назвать: карданный вал автомобильного типа; остановочные и планетарные тормоза с фрикционными колодочками вместо асботканых лент; конечные передачи с плавающими венцами ведомых шестерен; лонжероны из прямоугольной трубы, объединенные задние кронштейны и увеличившие дорожный просвет облегченные поперечные брусья рамы; усовершенствованные уплотнения подшипниковых узлов ходовой системы и трансмиссии; гусеница со звеньями шириной 470мм, пальцами диаметром 25мм из стали 50Г и гидравлический механизм ее натяжения; гидросистема с повышенным до 16 МПа рабочим давлением масла и сменным фильтром с тонкостью очистки 10 мкм; усовершенствованное заднее навесное устройство с телескопическими быстросоединяемыми нижними тягами; генератор переменного тока повышенной мощности со встроенным выпрямителем; прямой стартерный пуск дизеля; необслуживаемые аккумуляторные батареи большой емкости. Рисунок 5. Трактор ДТ-75Д Рисунок 6. Трактор ДТ-175С «Волгарь» В 1990 гг. на конвейер были поставлены пахотные тракторы ДТ-75Н и ДТ-75Д (рисунок 5) с дизелями соответственно СМД-18Н и Д-440-22 мощностью 70 кВт с повышенным запасом крутящего момента [6], ДТ-75РМ с дизелем РМ-80 (59 кВт), торфяной ДТ-75ДТ, выпущены опытно-промышленные партии тракторов ДТ-75МД со словацким 6-цилиндровым дизелем Маrtin Z8604.10 (70 кВт) и пропашных ДТ-75ДП и ДТ-75НП. В 1986 г. был поставлен на производство трактор ДТ-175С (потом ДТ-175М) «Волгарь», явившийся, наверное, вершиной машин пятого поколения (рисунок 6). Он рождался как скоростная модификация ДТ-75 и первоначально даже марку имел ДТ-75С. Оснащенный дизелем СМД-66 (потом СМД-62А) мощностью 125 кВт, автоматической бесступенчатой гидромеханической трансмиссией, усиленными ходовой системой и другими узлами, «Волгарь» знаменовал следующий этап повышения рабочих скоростей машинно-тракторных агрегатов до 9-15 км/ч и был в 1,5 раза производительнее предшественника ДТ-75М [7]. Тракторов «Волгарь» было выпущено более 16 тыс. Машины семейства ДТ-75 были поистине универсальны. В сельском хозяйстве они выполняли не только работы общего назначения, но и использовались на междурядной обработке пропашных культур, уборке урожая в агрегате с безмоторными комбайнами, поливе, внесении удобрений, на транспорте в условиях бездорожья и др. Благодаря высокой проходимости, малым давлению на почву и буксованию, они по сравнению с колесными тракторами могли весной на несколько дней раньше выходить в поле, а осенью - на несколько дней позже уходить с полей, что для России, значительная часть посевных площадей которой расположена в зоне рискованного земледелия, имеет важное значение. По расходу топлива на единицу выполненной работы (погектарному) тракторы типа ДТ-75 остаются, пожалуй, одними из самых экономичных. Распространены тракторы этого семейства были и в промышленности, строительстве, мелиорации, на торфоразработках и в других отраслях в качестве базы различных машин; бульдозер на базе ДТ-75 - единственный легкий и самый распространенный бульдозер в России (до 20% годового выпуска тракторов ВгТЗ комплектовалось этим оборудованием). Таблица 1 Технические характеристики с.-х. тракторов общего назначения ВгТЗ разных поколений Показатель СТЗ-1 СТЗ-НАТИ ДТ-54А ДТ-75 ДТ-75Д ДТ-175С ВТ-150Д Год начала производства 1930 1937 19571 1963 19952 1986 2003 Тяговый класс 0,9(1,4)3 33 3 3 3 3(4) 4 Масса, кг: - конструкционная - эксплуатационная 2630 4700 5030 5490 5830 5900 6320 6280 6600 7420 8030 7460 78204 Габаритные размеры, мм: - длина5 - ширина - высота (по кабине)6 3000 3425 1685 3698 1833 2211 4190 1865 2300 4372 1740 2304 4530 1850 2680 5170 1900 2900 5400 1860 3120 Продольная база, мм Колея, мм Дорожный просвет, мм Ширина гусениц, мм Средние условные давления на почву, кПа 1770 2172 1350 289 - 1622 1435 360 38,2 1622 1435 260 390 40,9 1612 1330 326 390 44,6 1612 1330 380 470 (390) 38,6(46,6) 1746 1330 420 470 43,7 1800 1330 380 470 44,9 Двигатель: - марка 1-МА Д-54А СМД-14Б7 Д-4408 СМД -66 Д-442ВСИ - рабочий объем, л 6,4 7,46 7,46 6,33 7,43 9,15 7,43 - мощность, кВт 22 37-38 40 55 70 125 110 - номинальная частота вращения коленчатого вала, мин -1 1050 1250 1300 1700 1750 1900 1800 - удельный расход топлива, г/(кВт·ч) 414 278-265 272-265 238 247 228 - литровая мощность, кВт/л 4,69 4,96-5,09 5,33 8,72 9,42 13,7 14,9 Число передач ПХ/ЗХ 3/1 4/1 5/1 7(9)9/1 7/1 4/110 5/1 Диапазон скоростей переднего хода, км/ч 3,5-7,4 3,82-8,04 3,59-7,92 4,12-10,85 5,3-11,18 0-21 6,4-15,3 Диапазон тяговых усилий, кН 4,9-11,8 8,3-23,5 9,1-25,5 10,6-29,4 13,7-35,7 17,7-39,2 до 55 Емкость топливного бака, л 70 170 185 245 245 300 300 Удельная материалоемкость, кг/кВт 119,1 122,8 138,1 106,9 89,8 59,3 67,6 Примечания: 1 - трактор ДТ-54 данного (третьего) поколения выпускался с 1949 г.; 2 - трактор ДТ-75В данного (пятого) поколения выпускался с 1979 г.; 3 - по современной российской классификации; 4 - с комплектом съемных балластных грузов - 8600 кг; 5 - с задним навесным устройством в транспортном положении (кроме СТЗ-1 и СТЗ-НАТИ); 6 - для СТЗ-1 по радиатору; 7 - с 1969 г. на трактор устанавливался дизель СМД-14НГ мощностью 59 кВт; 8 - трактор также комплектовался дизелями А-41 (66 кВт) и Д-440-22 (81 кВт); 9 - в скобках - с учетом увеличителя крутящего момента (УКМ); 10 - автоматическая гидромеханическая трансмиссия. Широка география экспортных поставок машин типа ДТ-75: десятки стран от Финляндии на севере до стран Африки на юге, от Вьетнама на востоке до Кубы на западе. Производство тракторов с маркой ДТ-75 продолжалось более 46 лет, до апреля 2009 г. За это время их мощность возросла на 47%, эксплуатационная масса - на 12-18%, номинальное тяговое усилие - на 15%, максимальное - на 23% (таблица 1 и 2), скорость при одинаковом тяговом усилии (27,5-28 кН) - с 5,41 до 6,9 км/ч, или на 28%, срок службы до 1-го капитального ремонта увеличился вдвое: с 4 до 8 тыс. м-ч. Тракторы типа ДТ-75 - самые многочисленные гусеничные тракторы в мире, их выпущено более 2,7 млн. Таблица 2 Тяговые показатели тракторов ВгТЗ разных поколений на стерне колосовых Показатель ДТ-54А ДТ-75 ДТ-75М ВТ-90Д ВТ-100Д Место испытаний Год испытаний Эксплуатационная масса, кг Мощность дизеля, л.с. Показатели при максимальной крюковой мощности: - максимальная крюковая мощность, л.с. - тяговое усилие, кН - включенная передача - скорость, км/ч - буксование движителей, % - тяговый КПД - удельный крюковой расход топлива, г/(л.с∙ч) Максимальное тяговое усилие, кН Сев-Кав МИС 1962 6020 54,95 42,80 33 I 3,50 2,9 0,779 240,65 36,8 Сев-Кав МИС 1960 5960 75,80 56,15 32 I 4,73 4,0 0,741 267,14 37,8 КубНИИТиМ 1967 6735 90,80 69,50 36,9(32,4) I(II) 5,10(5,80) 1,4(1,2) 0,768 237,40 42,3 Сев-Кав МИС 2009 7015 95,70 81,50 36,7 III 6,00 3,6 0,810 222,30 46,58 Сев-Кав МИС 1999 8600 120 93,84 42,2 II 6,6 3,5 0,782 227,2 Шестому поколению начало положил в 1994 г. новый с.-х. пахотный трактор ВТ-100Д с дизелем Д-442-22 мощностью 88 (затем 96) кВт, коробкой передач с шестернями постоянного зацепления, повышенными скоростями движения, принудительной смазкой трансмиссии, усиленной ходовой системой, пневмосервированием управления муфтой сцепления и сблокированного управления поворотом. Герметизированная 2-местная 2-дверная симметричная (сказалось распространение оборотных плугов) кабина каркасного типа с воздухоохладителем, отопителем, стеклопакетами лобового и заднего стекол с электрическими стеклоочистителями обеспечивала выполнение всех требований российских стандартов по условиям труда и технике безопасности [8]. Производительность ВТ-100Д по сравнению с ДТ-75Д на основных с.-х. операциях возросла на 20-50% при экономии топлива до 10%. На базе ВТ-100Д были разработаны, испытаны и рекомендованы к производству модификации: пропашная ВТ-100ДП, рисоводческая ВТ-100ДР, свекловодческая ВТ-100ДС, болотоходная ВТ-100ДТ. Выпускался также трактор ВТ-100Н с дизелем СМД-20Т (88 кВт). В 2003 г. на конвейере появилась еще одна модель нового семейства - трактор общего назначения ВТ-150Д, относящийся уже к тяговому классу 4. Кроме более мощного дизеля Д-442ВСИ (110 кВт) от ВТ-100Д его отличали индивидуально-балансирная подвеска, улучшившая плавность хода и повысившая навесоспособность, гидросистема с независимым приводом насоса от трансмиссии, заднее навесное устройство повышенной грузоподъемности, передние секционные балластные грузы увеличенной массы. По сравнению с трактором ВТ-100Д новая машина обеспечила дальнейшее повышение производительности на 15-20%. В 2007 г. тракторы нового семейства получили стеклопластиковый капот современных форм, воздухозаборную и выхлопную трубы дизеля, расположенные вдоль передних стоек кабины [9], возможность комплектации по заказу потребителей ленточными резиноармированными гусеницами - РАГ [10] (рисунок 7) и кондиционером. Вслед за ВТ-100Д и ВТ-150Д в семействе появился и трактор средней мощности - ВТ-90Д (66 кВт). Разработанный на базе ДТ-75Д, он имел унифицированную с более мощными машинами нового семейства кабину, аналогичные художественно-конструкторское решения экстерьера, пневмосервированное управление. Велись в семействе также работы по трактору ВТ-200Д мощностью 147 кВт, была выпущена опытная партия. С 2010 г. тракторы ВТ-90Д и ВТ-150Д получили новые марки: Агромаш-90ТГ и Агромаш-150ТГ. Рисунок 7. Трактор ВТ-150Д на РАГ Рисунок 8. Трактор Агромаш-315ТГ В 2007-2008 гг. Концерном «Тракторные заводы» и НАТИ разработан гусеничный тягового класса 6 (5) трактор общего назначения Агромаш-315ТГ (ЧН-6) мощностью 232 кВт с переключением передач под нагрузкой, треугольным гусеничным обводом, независимой торсионной подвеской и РАГ с позитивным зацеплением (рисунок 8). Конструкторы ВгТЗ приняли активное участие в работах над этой машиной (седьмого поколения), в частности, сконструировали для нее задний мост с бесступенчатым гидрообъемным механизмом поворота, планетарные конечные передачи, пневмосистему и рабочее оборудование. В настоящее время испытания этой машины завершаются, готовится ее внедрение в производство.