КАК СДЕЛАТЬ ТРАКТОР СВОИМИ РУКАМИ

НЕМНОГО ТЕОРИИ И ИСТОРИИ

Трактор, если перводить с латинского "tractor" означает тягач, и именно это и есть его основная функция. Основной характеристикой данного вида машины является его низкая скорость при оргомной силе тяги. Именно это его характеристика позволяет его использовать в основном для сельскохозяйственных нужд.

Основными элементы строения трактора являются: двигатель, трансмиссия, ходовая часть, механизмы управления, рабочее и вспомогательное оборудование. В большинстве современных тракторов движущей силой является является дизельный двигатель (несмотря на тот факт что в недалеком прошлом использовались бензиновые двигатели). Рулевое устройство колёсных тракторов не отличается какими-то особенностями: оно абсолютно похоже на автомобильное. Единственным радикальным отличием в управлении можно считать систему поворота вправо-влево у "гусеницных" представителей: при повороте одну из гусениц  (если это гусеничный трактор) притормаживают фрикционом.

Как правило, тракторы оснощаются  гидравлической навесной системой (ГНС), которая соединяет трактор с навесной или полунавесной машиной, и управления работой этих машин. ГНС состоит из двух основных частей: из навесного устройства и гидравлической системы. Зачастую на некоторых тракторах имеется вал отбора мощности (ВОМ), который предназначен для привода рабочих органов, агрегатируемых с тракторами передвижных или стационарных машин.

Самые первые прототипы тракторов появились ещё в XIX веке и являлись паровыми. Так,например, в 1850 году  ученый-изобретатель из Англии, Уильям Говард, использовал для сельскохозяйственных нужд так называемый "локомобиль". После индустриальной революции на полях Великобритании во второй половине XIX века "пахали" уже около двух тысяч подобных машин. Но первый запатентованный и "юридически оформленный трактор" был зарегистрирован в 1892 году Джоном Фролихом из округа Клейтон, штата Айова, США, причем его двигатель работал на нефтепродуктах.

Тем не менее, англичане не оставили пальму первенства в изобртении подобных машин исключительно американцам, и, наверное,  первым паровым гусеничным трактором в мире следует считать изобретение английского ученого Джона Гиткота (John Heathcoat - он же изобретатель промышленного ткацкого станка) в 1832 (патент), а уже в 1837 непосредственно реализация рабочего экземпляра машины, предназначенной для вспахивания и осушения английских болот. В ответ, в 1858 году американеский житель W.P.Miller изобрел и реализовал гусеничный трактор, с которым участвовал в сельскохозяйственной выставке штата Мэрисвилл в 1858 году и получил даже прeмию за оригинальное изобрeтение (патент от 1859г. US N23853 Warren P.Miller). Но, как ни странно, дальнейшего изучения и реализации ни проект первого, ни реализация второго не получили. И таким образом, оба изобретателя ушли в тень истории, и первой признанной практической гусеничной моделью тратора стал в1901 году Lombard Steam Log Hauler некого Альвина Орландо Ломбарда.

Что касается России, то исторически первым гусеничным трактором стала машина, построенная уроженцем села Никольское Вольского уезда Сaрaтовской губернии крестьянином Фёдором Абрамовичем Блиновым, который уже в 1879 году получил патент (тогда еще было не юридически не оформлено полноценно понятие "интеллектуальной собственности, и это называлось «привилегией»). Весьма интересно именовалась данная "привелегия": прототип первого гусеничного трактора в России назывался "вагоном", а точнее это звучало как "вагон с бесконечными рельсами для перевозки грузов по шоссейным и проселочным дорогам". Эта машина была по современным понятиям весьма слабой и приводилась в движение паровой машиной всего в 20 лошадиных сил. Тем не менее, российский изобретатель, Ф. А. Блинов, с гордосью продемонстрировал данную модель в 1889 г. в Саратове и в 1897 г. на Нижегородской ярмарке. Но данная модель трактора так и не стала востребованной ни в одной отрсали промышленности или сельского хозяйства, и дальше прототипа тракторов в России дело не пошло.

А в это же самое время, как всегда впереди планеты всей, американские инженеры в 1896 году Хартом и Парром создали первый трактор с двигателем внутреннего сгорания. А уже с 1901 года подобные тракторы поступили в продажу. Изначально американские фермеры с удовольствием их раскупали, однако вскоре новые машины стали вызывать критические замечания: они весили слишком много и в связи с этим слишком сильно утрамбовывали почву. В добавок для средней фермы они были не слишком целесообразны. Кроме того, в отсутствии поставленной на поток индустрии производства не только самих машин, но и деталей к ним, в случае поломки ремонт был очень дорогим и затруднительным. А ломались они часто. Таким образом, появление новой более усовершенствованной модели, которая бы отвечала запросам фермеров, было не за горами, и уже в 1907 году в продаже появилась новая модель трактора, которая была лишена минусов своего предшественника. Ко всему прочему, в Америке стала работать система мастерских по ремонту тракторов.

В 1912 году начался полноценный выпуск гусеничных тракторов американской поизводственной компанией «Холт-Парр».

Ну, а в Советах первый советский трактор «Коммунар» появился лишь в 20 годы прошедшего тысячелетия.

Действительно, только после революции 1917 года Советское правительство поняло всю первостепенную важность индустриализациии, в частности, производство работоспосбных моделей трактора, выделив деньги на данный проект в трудные для страны годы интервенции. Уже с 1918 г. по указанию самого В. И. Ленина началась интенсивная подготовка производства для выпуска тракторов. В 1919г изобретатель Я. В. Мамин спроектировал и реаливал первый трактор «Гном» с нефтяным двигателем мощностью в 11,8 кВт. Производству траткторов отдавалась такая важная роль, что был издан Декрет Совета Народных Комиссаров от 1 апреля 1921 г. о признании сельскохозяйственного машиностроения делом чрезвычайной государственной важности. Таким образом, в 1922г поступают на выпуск тракторы «Кoломенец-1» кoнструкции Е. Д. Львова. А в 1922—1923 годах поступает на производство знаменитый трактор «Запорожец» под руководством инженера Л. А. Унгера. В 1924 году налаживается производство трактора «Коммунар» (копия гермaнского трактора Hanomag WD Z 50) на Хaрьковском паровозостроительном заводе. В 1924г также начинается производство тракторов «Карлик» конструкции Я. В. Мамина с двигателем мощностью в  8,8 кВт в различных модификациях. С 1924 по 1932 г. Ленинградский завод «Красный путиловец» освоил и выпустил около 50 тыс. тракторов «Фордзон-Путиловец», а затем с 1934 г. на этом заводе стал выпускаться трактор «Универсал» (копия трактора Farmall F-20 американской фирмы International Harvester) с керосиновым двигателем и металлическими колесами. Между прочим, данная модель, «Универсал», была первой отечественной реализацией, которая экспортировалась за границу.

Вообщем, в последующие годы было налаженомассиное производство тракторов. Среди них такие, как «Гном», «Коломенец-1», «Карлик», «Запорожец», «Коммунар» — их можно считать прародителями советских тракторов. Изначально данные трактора производились относительно небольшими партиями, но благодаря их производству советские инженеры получили колоссальный  и неповторимый опыт, который потом передали новому поколению тракторостроителей и по праву вошли в историю отечественного тракторостроения. Но для далнейшего толчка в производстве требовалось строительство крупных специализированных тракторных заводов. А для этого требовался опыт иностранных инженеров. Поэтому получив от продажи зерна валюту, при взаимодействии с американскими и европейскими инженерами и  с помощью поставок зарубежного оборудования были построены нескольких сотен иностранных тракторов. Так, например, Сталинградский тракторный завод в 1930г смог выпускать тракторы СТЗ-15/30 (McCormick Deering 15-30, фирма International Harvester), Харьковский тракторный завод в 1931г - тракторы ХТЗ, похожие на тракторы СТЗ, а Челябинский тракторный завод в 1933г, выпускал гусеничные тракторы С-60 (Caterpillar Sixty). За последующее предвоенное десятилетие советская промышленность произвела для сельского хозяйства колоссальное количество тракторов - около 700 тыс. Дя лучшего понимания этой цифры, нужно отметить, что общий выпуск отечественных тракторов в эти годы составил 40 % мирового производства. Благодаря таким цифрам планового развития экономики (известные "пятилетки") — отсталое, по сути полуфеодальное, раздробленное сельское хозяйство дореволюционной России осуществило превращение в крупное механизированное призводство.

Ну, а теперь, в практику.

Малогабаритная сельхозтехника — отличный помощник на приусадебном участке, в подсобном хозяйстве.

Те, у кого участок попросторнее, а возможностей смастерить непростую машину побольше, останавливают свой выбор на микротракторе — наиболее энергоемкой, универсальной и удобной в работе машине.

Конструкция трактора определилась после выбора основных агрегатов, трансмиссии и ходовой части.

Рама прямоугольной формы изготовлена из отрезков стального швеллера № 10. Ее поперечные уголки служат кронштейнами для установки двигателя, редуктора и коробки передач, а продольные, в задней части — для заднего моста. Две стойки из стальных пластин толщиной 8—10 мм с подкосами являются опорами для параллелограм- мною прицепного устройства с силовым гидроприводом. Соединить элементы рамы можно сваркой или на болтах.

Рис. 1. Компоновка силовых агрегатов: 1 — крыльчатка вентилятор;  2 — электродвигатель; 3 — кожух вентиляторя: 4 — магнето, 5 — воздушны!, фильтр; 6 — карбюи 7 — блок лепесткоьых клапанов; 8 - декомпрессор: 9 — свеча зажигания; 10 — двигатель; 11 — пусковое реле старта; 12 — стартер; 13 — ведущая звездочка осд; гора; 14 — нижняя звездочка; 15—звездочкачка вала отбора мощности; 16—звездочка привода коробка перемены передач; 17 —  прицепное устройства; 18—вал; 19—задний мост; 20—муфта, 21 —коробка передач; 22 — масляный насос гидросистемы: 23 — шпиль крепления; 24 — раздаточная коробка; 25 — рычаг включеия передачи редуктора; 26 — редуктор; 27 — рычаг включения сцепления.

Задний мост— от списанного грузовика «ГАЗ-51». Для умень­шения колеи я его разобрал, укоротил чулки картера и полуоси. После сборки минимальная колея задних колес получилась около 1 м., однако перестановкой ступиц колес ее можно расширить до 1,5 м.

Тормозами оснащены только задние колеса. Они достаточно эффективны для относительно невысокой скорости движения даже на максимальной передаче. Зато раздельный механический привод на тормозной механизм правого и левого колес существенно увеличивает маневренность и проходимость машины.

Передний мост типа используемого на тракторе «Беларусь» — самодельный, сварен из толсто­стенных стальных труб 0 46 мм. Для крепления к раме имеет посе­редине поперечной балки про­дольную втулку с отверстием 0 20 мм под болт-ось. Вертикальные втулки балки переднего моста снабжены бронзовыми гильзами — подшипниками скольжения. Поворотные стойки колесных осей фиксируются там гайками, а между собой соединяются с помощью двух рулевых рычагов и поперечной рулевой тяги. Боковое плечо левого рычага продольной тягой связано с рулевым механизмом с укороченным валом от «ГАЗ-51».

Передние колеса со ступицами взяты от мотоколяски СЗА, а задние — с передка трактора Т-40.

В качестве двигателя использован пускач ПД-10 от ДТ-54. Для повышения мощности и надежности его пришлось значительно усовершенствовать, а для удобства эксплуатации, особенно в зимнее время, переобооудовать на воздушное охлаждение. Поэтому на место снятого цилиндра устаковил другой — от мотоци кла ИЖ-«Планета». Принудительный его обдув обеспечивал элек­тровентилятор от кондиционера «Кировца», заключенный в ци­линдрический кожух. И хотя мощ­ность электродвигателя невелика — всего 25 Вт,— летом он не перегревается. Ну а зимой или при прогреве вентилятор можно отключать.

Форсировать двигатель удалось за счет большего наполнения цилиндра и увеличения компрессии. Между карбюратором и цилиндром установил блок лепестковых клапанов. Его корпус отлил из алюминиевого сплава, а перегородку с пластинчатыми клапа­нами взял от лодочного мотора «Вчтерок-12», разрезав пополам, вклеил туда на эпоксидной смоле. Фазу впуска увеличил до 120° от­носительно ВМТ переделкой пор­шня, обрезав нижнюю часть юбки на 30 мм. Все это вместе с установкой на поршне третьего компрес­сионного кольца обеспечило уве­личение максимальной мощности до 20 л е., а скорости вращения двигателя до 4700 об/мин. Кроме того, двигатель стал отлично запускаться в любую погоду.

Система зажигания оставлена стандартной — от магнето, а вместо регулятора оборотов установлен шкивок для привода генератора Г-130в. Топливо к мотоциклетному карбюратору К-36 подается бензонасосом от «Ветерка», а воздух— через любой мотоциклетный фильтр с сухим элементом или масляно-инерционный от УД-2. У него же поза­имствован и глушитель. Двигатель запускается стартером СТ-130в от размещенного под сиденьем водителя автомобильного аккумулятора.

Рис. 3. Рама с прицепным устройством: 1 — поперечина рамы, швеллер № 10 (2 шт.); 2  — кронштейны установки передней оси, уголок 50 X 50 мм (2 шт.); 3 — опоры двигателя, уголок 75 X 50 мм (2 шт.); 4 — кронштейн коробки передач, уголок 75 Х50 мм; 5 — лонжерон рамы, швеллер № 10 (2 шт.); 6 — кронштейн задней оси; 7 — подкос стойки прицеп­ного устройства; 8 — стойка прицепного устройства, стальная полоса 70x5 мм (2 шт.); 9 — вал верхних рычагов; 10 — нижний рычаг; 11 — рычаг вала; 12 — прицепной брус; 13 —рабочий цилиндр гидросистемы; 14 —тяга; 15 — верхний рычаг.

Трансмиссия трактора устроена следующим образом. Двигатель соединен с редуктором и муфтой сцепления от трактора ДТ-54. За тем цепной передачей вращение сообщается первичному валу ко­робки передач от «ГАЗ-51», выходной вал которой соединен с главней передачей заднего моста. Поскольку картер последнего, как и коробка передач, закреплен на раме жестко, соединить их можно не карданом, а разрезным валом через постоянную упругую муфту. В итоге трактор имеет 10 передач: 8 — вперед и 2— назад, что позволяет выбирать наиболее оптимальный режим работы двигателя для движе­ния со скоростью от 1,5 до 35 км/ч.

Необходимый для универсальной сельхозмашины вал отбора мощности приводится во вращение от той же цепи, что и коробка передач, однако его целесообразно включить через промежуточную муфту сцепления, чтобы вал можно было отсоединять от двигателя.

Рис. 4. Блок лепестковых клапанов: 1 — основание лепесткового клапана; 2 — заклепка, 3 — лепестковый клапан; 4 — корпус блока, алюминиевый сплав; 5 —ограничитель хода лепестка; 6 — шпилька крепления карбюратора; 7 — блок лепестковых клапанов ло­дочного мотора «Ветерок-12», его доработка.

Гидросистема трактора, облег­чающая использование различных навесных орудий, состоит из масляного насоса НШ-10ел, при­водимого во вращение от закре­пленной на КПП раздаточной ко­робки, гидрораспределителя от трактора Т-16, бака, шлангов ра­бочего гидроцилиндра (от колесного цилиндра поворотов комбайна), а также выходных штуцеров для подсоединения дополнительных рабочих цилиндров исполнительных механизмов.

Рис. 5. Доработка поршня

Тем, кто решил сделать такой трактор, напоминаем, что в связи с отсутствием технических требований к само­дельным тракторам выезжать на них на дороги общего пользования не разрешается. Микротрактор вы можете эксплуатировать только на своем приусадебном участке. Что же касается конструкции, то она может быть и изменена. Например, при использовании узлов и агрегатов иных марок, чем те, что указаны у автора. Это и понятно: ведь каждый строит исходя из имеющегося у него под рукой — важно сохранить прин­цип устройства машины, доказавшей свою работоспособность, надежность и эффективность.

Рис. 6. Передний мост с рулевым управлением: I  — втулка переднего моста, 2 — поперечная балка, 3 — стойка оси переднего колеса, 4 — ось колеса, 5 — рулевой редуктор, 6 — продольная рулевая тяга, 7 — поперечная ру­левая тяга, 8 — рулевой рычаг, 9 — колесо, 10 — подшипник стойки, бронзовая втулка.

Рис. 7. Передний мост с рулевым управлением