Текст книги "Хронология отечественных сельскохозяйственных тракторов ХХ века"

В это тяжёлое для России время Я. В. Мамин, увлечённый идеями создания новой машины, продолжал совершенствовать конструкцию трактора. Ему удаётся в 1918 г. изготовить опытный образец трёхколёсного трактора «Богатырь» с нефтяным двигателем «Аванс» мощностью 5 л. с., а в 1919 г. он заканчивает проект трактора «Гном» с 16–сильным двухцилиндровым двигателем, максимально приспособленным к российским условиям [19, 27] (рис. 10).

Рис. 10. Общий вид трёхколёсного трактора «Гном», конструкции Я. В. Мамина. 1919 г.

Результаты своей работы он докладывает на Государственной комиссии по тракторостроению при ВСНХ и получает поддержку специалистов и правительства.

Трактор был рамной конструкции с двухцилиндровым двухтактным двигателем калоризаторного типа повышенного сжатия. Охлаждение было водяное термосифонное, расположение цилиндров вертикальным, топливом служила сырая нефть. Конструкцией предусматривался предварительный подогрев нефти водой из системы охлаждения. Этот трактор предназначался для небольших хозяйств, имевших от 5 до 10 гектаров пашни. Он мог тянуть за собой трёхлемешный плуг, вспахивая до 0,3 га в день, или вести две жнейки, скашивая хлеба с 0,6–0,8 га. «Гном» мог служить и стационарным приводом, давая энергию молотилке, мельнице или насосу.

Диаметр заднего металлического колеса равнялся 1,2 м, ширина обода 0,25 м, переднего соответственно 0,72 м и 0,25 м.

Трёхколёсный трактор «Гном» имел две скорости движения вперёд (1,06 и 4,25) км/час и одну назад.

Габаритные размеры: длина 2,54 м, ширина 1,55 м, высота 2,0 м. Вес трактора составлял 1760 кг.

Ввиду малых размеров трактора по сравнению с ранее спроектированными («Универсал», «Посредник», «Прогресс») Я. В. Мамин назвал его «Гномом».

Исполняя рекомендации Государственной комиссии по тракторостроению, на Коломенском машиностроительном заводе развернулись опытно-конструкторские работы по воспроизводству американского 25–сильного трактора «Могул» (Mogul). Уже в 1920 г. на предприятии приступили к изготовлению первых образцов техники, повторяющих конструкцию американского трактора [19, 28] (рис. 11).

Рис. 11. Общий вид колёсного трактора «Могул». КМЗ, Коломна. 1920 г.

Трактор представлял собой четырёхколесный самоход, рамной конструкции с будкой для водителя, задними ведущими колёсами большого диаметра и передними управляемыми колёсами меньшего диаметра. Двигатель был двухцилиндровый, четырёхтактный, с горизонтальными, противоположно направленными цилиндрами. Коленчатый вал располагался поперёк продольной оси трактора. Двигатель внутреннего сгорания работал на красной нефти и керосине, его пуск происходил за счёт вспомогательного бензинового мотора мощностью 1 л. с., работающего на бензине. Приготовление рабочей смеси производилось в двух карбюраторах (по одному на каждый цилиндр) безпоплавкового типа простейшей конструкции. Регулирование числа оборотов коленчатого вала осуществлялось с помощью центробежного регулятора. Зажигание рабочей смеси происходило от электрической искры, получаемой в свече от магнето высокого напряжения. Охлаждение двигателя было водяным, принудительным, при помощи жидкостного насоса. Снижение температуры воды, выходящей из цилиндровых рубашек, происходило в трубчатом радиаторе, трубки которого охлаждались нагнетаемым с помощью вентилятора воздухом.

Мощность двигателя составляла 25 л. с., номинальная частота вращения коленчатого вала 550 об/мин.

Передний мост трактора был автомобильного типа, управление осуществлялось штурвалом из будки механика, трактор имел гайд (направитель хода), который присоединялся к правому переднему колесу. Внешний диаметр передних колёс составлял 1,0 м, ширина обода 0,2 м. Диаметр задних ведущих колёс равнялся 1,52 м, ширина обода составляла 0,45 м.

Передача мощности от двигателя на задние ведущие колёса осуществлялась посредством башмачной муфты, ряда зубчаток коробки скоростей и цепей. Конструкция предусматривала две передачи вперёд и одну назад, имелся дифференциал. Трактор был снабжён шкивом для привода стационарных машин: молотилок, мельниц и др.

Общие размеры трактора: длина 4,36 м, ширина 2,48 м, высота 2,55 м, расстояние между осями колес 2,64 м. Общий вес равнялся 5000 кг. Трактор мог работать с 3–4 лемешным плугом.

После проведения испытаний решено было отказаться от копирования зарубежного трактора, так как в его конструкции было много сложных в производстве и эксплуатации узлов и агрегатов, которые в условиях продолжающейся Гражданской войны в России невозможно было изготавливать в необходимых количествах.

С приходом новой власти Обуховский завод в Петрограде получил правительственный заказ в 1918 г. на изготовление 500 полугусеничных тракторов по типу американских «Холт-75», хорошо зарекомендовавших себя в Русской Армии [29, 30] (рис. 12).

Заводские конструкторы в сжатые сроки на базе американского 75–сильного трактора создали русский вариант, который при испытаниях показал приемлемые результаты.

Рис. 12. Полугусеничный трактор «Холт-75». Обуховский завод, Петроград. 1919 г.

Три первых советских полугусеничных трактора были готовы уже в 1919 г., их отправили на фронт разразившейся Гражданской войны для транспортировки крупных артиллерийских орудий.

Трактор «Холт» мощностью 75 л. с. производства Обуховского завода представлял собой полугусеничный трактор с установленным впереди направляющим колесом. Направляющее колесо служило для небольших подворотов в процессе движения. Для крутых поворотов, посредством бортовых фрикционов, отключалась одна из гусениц в зависимости от того, в какую сторону необходимо было поворачивать. Место машиниста находилось в задней части трактора с правой стороны. Вся конструкция самоходной машины находилась под общей крышей, которая служила защитой от осадков и солнца.

На тракторе был установлен карбюраторный четырёхтактный четырёхцилиндровый керосиновый двигатель автомобильного типа.

Движители трактора представляли собой две гусеничные ленты, состоящие из отдельных башмаков (плит), соединенных между собой шарнирно в замкнутую цепь. По внутренней стороне гусеницы катились опорные ролики, несущие на себе всю тяжесть трактора. Привод гусеничных цепей осуществлялся посредством ведущей звёздочки (зубчатки).

Трансмиссия трактора состояла из дисковой муфты сцепления, ряда шестерён, образующих коробку передач, и цепной передачи на ведущие звёздочки гусениц. Включение и выключение гусеничных движителей осуществлялось с помощью фрикционов. Трактор имел две передачи вперёд (3,2 и 5,3 км/час) и одну назад.

Ось переднего колеса крепилась в особой подпружиненной тележке с поворотным кругом.

Для привода стационарных машин на тракторе имелся приводной шкив.

Длина трактора составляла 6 м, ширина 2,6 м, высота 2,75 м. Диаметр переднего колеса 0,8 м, ширина 0,45 м, ширина гусеницы 0,5 м. Вес трактора равнялся 10 660 кг.

Наряду с ведением конструкторских и производственных работ по тракторной тематике, в период 1915–1920–е гг. в России велись и научно-экспериментальные работы, направленные на выявление закономерностей и научных основ в проектировании тяговой техники. В этих целях новыми властями Советской России в 1918 г. была создана Научная автомобильная лаборатория (НАЛ), призванная решать вопросы разработки и внедрения современного вида транспорта. Специалисты новой организации не обошли своим вниманием и тракторную технику. Уже в 1919 г. они провели работу по переоборудованию американского колёсного трактора «Мортон» (Morton) на гусеничный ход, в целях повышения его проходимости [31]. В 1920 г. часть оборудования из Тракторного отдела, находящегося в Петербурге, была передана в Москву в НАЛ, что значительно обогатило экспериментальную базу института.

Ещё одной научной организацией, занимающейся в эти годы сбором экспериментальной информации по тракторной тематике, было Бюро по (земледельческой) сельскохозяйственной механике (г. Петроград), которое к середине 1917 г. было переименовано в Отдел машиноведения при Сельскохозяйственном учёном комитете. Возглавлял комитет в эти годы Ю. А. Вейс, под руководством которого возобновился выпуск научных трудов «Известия Отдела машиноведения». В 1918–1919 гг. вышло три выпуска, в которых публиковались работы по исследованиям и испытаниям различных сельскохозяйственных машин, в том числе и по трактору «Клейтон». Первая мировая война наложила свой отпечаток и на тематику Отдела машиноведения, так, в опубликованных трудах имелась статья «Приспособление для превращения легковых автомобилей в тракторы», где подробно рассмотрены специфические в этих делах вопросы. Для правительства была подготовлена справка за подписью Ю. А. Вейса о типах тракторов, применяемых в России в 1918–1919 гг. Известно, что наряду с созданием теории сельскохозяйственных машин учёные Отдела машиноведения изучали вопросы использования тракторов в сельском хозяйстве и их воздействие на плодородие почвы. Они собирали опытные данные для тракторной науки с точки зрения полезности и эффективности использования самоходной техники в сельскохозяйственном производстве. С 1920 г. публикаций Отдела машиноведения не проводилось, научная организация преобразовывалась в Государственный институт опытной агрономии (ГИОА), но её сотрудники принимали участие в совещаниях и комиссиях, решавших судьбу тракторостроения в Советской России.

Основные показатели всех моделей тракторов, выпускавшихся в России до 1920 г. (включительно) на отечественных предприятиях, представлены в Таблицах 1 и 2 (см. Приложение)[9]9
  Данные рассчитаны по результатам испытаний в Тимирязевской с.-х. академии в 1923–1924 гг. [19].


[Закрыть]. На все выпускаемые образцы техники была разработана чертёжная документации в метрической системе измерений общепринятой в России (в Великобритании и США использовалась дюймовая система измерений).

Итоги и достижения за пятилетку 1915–1920 гг.

Развитие тракторостроения в нашей стране до 1920 г. шло по нескольким направлениям:

– закупка тракторной техники за рубежом для армейских нужд;

– налаживание производства тракторной техники по типу зарубежных образцов на российских предприятиях;

– создание собственных конструкций тракторов и их штучное производство.

Время войн и революций наложило свой отпечаток на конструкцию тракторов, создаваемых в России. Ввиду разрыва кооперативных связей, отсутствия стабильных поставок металлоизделий, повсеместного забастовочного движения на смежных заводах и откровенного саботажа, производители техники могли рассчитывать на возможности только своего предприятия, поэтому конструкция трактора отличалась максимальной упрощённостью. Такая же ситуация складывалась и в нефтехимической промышленности, не хватало керосина, лигроина, других легких сортов топлива, поэтому двигатели трактора приспосабливали к работе на сырой нефти. Результатом начального периода в отечественном тракторостроении стало создание первых образцов тракторной техники собственной конструкции, накопление первоначального опыта использования зарубежных тракторов в условиях России и создание базы для проведения испытаний сложной сельскохозяйственной техники на регулярной основе.

На 1920 г. тракторный парк в нашей стране составлял 660 тракторов разнообразных марок, в основном иностранных, большая часть которых находилась в ведении военных [32].

Русское направление в тракторостроении (1921–1925 гг.)

Рассматриваемые годы характеризуются окончанием Гражданской войны, наступлением политической стабильности, выработкой государственной политики в машиностроении, объявлением новой экономической политики (НЭП) взамен «военного коммунизма», образованием СССР.

В 1921 г. Совет народных комиссаров РСФСР принимает декрет «О сельскохозяйственном машиностроении», в котором определялось генеральная линия организации с.-х. машиностроения в нашей стране по принципу массового производства на основе его специализации.

В аграрном секторе, наряду с единоличным ведением хозяйства, был взят курс на создание коллективных форм собственности: сельскохозяйственных коммун, колхозов и совхозов. На полях нового типа хозяйств стала применяться тракторная техника, оставшаяся от успешных помещичьих усадеб, от поступлений из армии и от зарубежных закупок. Их использование наглядно показало эффективность обработки земель механизированным способом. Всё это подвигло некоторые промышленные предприятия в инициативном порядке создавать отечественные образцы тракторной техники. В 1921–1925 гг. в Советской России (с 1922 г. в СССР), наряду с выпускавшимися тракторами, осваивалось производство и новых тракторов.

Ярким представителем новых самобытных конструкций, создаваемых в России, являлся трактор «Запорожец», изготовленный в 1922 г. на Кичкасских заводах № 11 и № 14 в Запорожье [33, 34] (рис. 13).

Конструкция этого трёхколесного трактора очень проста и была ориентирована на изготовление на одном предприятии без поставок сложных комплектующих. Рама имела прямоугольную форму и была выполнена из «корытного» железа (швеллер № 16). Чтобы не устанавливать сложный в изготовлении дифференциал, разработчики сделали сзади одно ведущее колесо с почвозацепами (диаметр 1,34 м, ширина 0,45 м). Сиденье механика размещалось с боку с таким расчётом, чтобы у него была возможность наблюдать переднее правое колесо, идущее по борозде, и одновременно он мог бы управлять трактором и прицепным плугом. Вращение рулевого колеса посредством червячной передачи и системы рычагов передавалось на передние металлические колёса диаметром 0,71 м. Правое переднее колесо имело возможность опускаться и подниматься, что позволяло настраивать горизонтальное положение трактора при различной глубине пахоты.

Рис. 13. Трёхколёсный трактор «Запорожец». Запорожье.1923 г.

Для привода молотилок, насосов и других стационарных машин на тракторе имелся съёмный шкив, присоединяемый к спицам маховика двигателя.

На крыле, накрывавшем заднее ведущее колесо, размещался 30–литровый топливный бак, из которого нефть самотёком поступала в нагнетательный насос форсунки двигателя.

Конструкторы использовали в «Запорожце» 12–сильный вертикальный одноцилиндровый двухтактный нефтяной двигатель «Триумф» производства госзавода № 8 (Большой Токмак, Запорожье).

Трансмиссия трактора состояла из двухбашмачной фрикционной муфты сцепления, установленной на коленчатом валу двигателя, и трёх пар постоянно замкнутых цилиндрических зубчатых колёс. Все шестерни, кроме последней, были выполнены из незакаленной стали фрезерованием. Башмаки фрикционной муфты были обиты сыромятной кожей. Выключение муфты производилось рычагом, расположенным справа от сиденья машиниста.

Три ступени шестерён с общим передаточным числом 0,0416 позволяли трактору двигаться вперед с одной скоростью. Конечная передача осуществлялась зацеплением последней ведущей шестерни с литым зубчатым венцом, прикрепленным к ободу заднего ведущего колеса при помощи шести приливов.

Некоторое изменение скорости трактора обеспечивалось регулированием числа оборотов двигателя специальным рычагом, находящимся перед механиком, в пределах от 350 до 450 об/мин. Обратный ход был возможен при реверсировании двигателя. Для этого служил специальный эксцентрик на валу двигателя, перемещая который можно было ввести его в действие взамен эксцентрика, обеспечивающего подачу топлива в форсунку при прямом ходе. Так как эксцентрик обратного хода подает нефть в цилиндр значительно раньше верхнего мертвого положения поршня, то образующаяся контрвспышка меняла направление вращения коленчатого вала.

Корпус редуктора предохранял шестерни от грязи и пыли. Бронзовые втулки трения, примененные вместо шариковых подшипников или баббитовых вкладышей, имели то преимущество, что в случае износа их можно было изготовить в любой мастерской.

Эксплуатационный вес трактора составлял 2387 кг, из них на заднее ведущее колесо приходилось 1500 кг. Габаритная длина трактора равнялась 3,78 м, ширина 2,03 м, база 1,83 м, наименьший радиус поворота 6 м. Скорость регулировалась в пределах от 3,24 до 4,16 км/час.

Соблюдая верность тракторному делу, продолжал разрабатывать новые конструкции тракторов Я. В. Мамин. Переехав из Балаково в г. Марксштадт (ныне г. Маркс Среднее Поволжье), он приступил к созданию нового трактора на заводе «Возрождение». В качестве главного конструктора он спроектировал новый трактор, с учётом показателей ставшего популярным «Запорожца» и назвал его «Карлик». В 1924 г. опытный образец трактора проходил всесторонние испытания [19, 21, 27] (рис. 14).

Рис. 14. Трехколёсный трактор «Карлик» мощностью 12 л. с. «Возрождение», Марксштадт. 1924 г.

Сделанный по той же конструктивной схеме, что и ранее сконструированный «Гном», «Карлик» имел одноцилиндровый двенадцатисильный двигатель высокого сжатия, калори-заторного типа, с частотой вращения коленчатого вала 650 об/ мин. Для охлаждения двигателя применялась градирня, топливом служила сырая нефть. Рама трактора «Карлик» была выполнена в виде чугунного литого корпуса.

Трансмиссия состояла из муфты, сцепления конусного типа и главной передачи червячного типа, коробка передач отсутствовала. Чтобы избавиться от сложного в изготовлении дифференциала, для привода задних колёс были сделаны особые муфты, которые при повороте руля расцепляли с ведущим валом одно из задних колёс. Данное техническое решение было защищено патентом на изобретение № 1125 от 26.04.1923 г. «Колёсный трактор», авторы Я. В. Мамин и Н. Я. Мамин.

Диаметр задних металлических колёс равнялся 1,0 м, ширина обода с грунтозацепами 0,2 м. Передвигался трактор со скоростью 4 км/час. Для заднего хода, при необходимости, использовалось реверсирование двигателя. Поворот трактора осуществлялся при помощи переднего металлического колеса, диаметром 0,8 м и шириной 0,14 м, установленного в поворотном круге на шариковых подшипниках. С левой стороны трактора располагался приводной шкив, для передачи мощности стационарным машинам. Среднее тяговое усилие, полученное при испытаниях, составило 350–400 кг при весе трактора 1280 кг.

В 1924 г. трактор проходил испытания на машинно-испытательной станции при Тимирязевской сельскохозяйственной академии у профессора В. П. Горячкина, где получил хорошую оценку: «„Карлик“, безусловно, дает простейший тип сельскохозяйственного трактора применительно к русским условиям».

Специалисты Коломенского машиностроительного завода, приобретшие опыт конструирования тяговой машины на примере воспроизводства в 1919–1922 гг. американского «Могула», получили в 1923 г. задание на проектирование трактора с нефтяным двигателем, как наиболее отвечающему русским условиям. Четыре месяца потребовалось конструкторам, чтобы, используя имеющийся опыт, спроектировать и изготовить собственную модель [28] (рис. 15).

Трактор, получивший название «Коломенец-I», демонстрировался 19 октября 1923 г. на Первой сельскохозяйственной и кустарно-промышленной выставке в Москве, куда его доставил инструктор И. Репин своим ходом.

Рис. 15. Трактор «Коломенец-I». КМЗ, Коломна.1923 г.

Трактор во многом повторял конструкцию «Могула», но с целью снижения веса был сильно упрощён. Раму склепали из швеллеров № 14, цепные передачи заменили шестернями большого размера, вместо радиатора поставили градирню, уменьшили диаметры колёс.

На тракторе «Коломенец-I» был установлен 25–сильный нефтяной двигатель, производство которых завод освоил в 1921 г. Двигатель был двухтактным двухцилиндровым, вал двигателя располагался поперёк рамы трактора.

Подача нефти в цилиндры производилась двумя насосиками, расположенными с правой стороны двигателя. Нефть поступала из бака, где подогревалась отходящими газами от стенок выхлопной трубы, пропущенной через середину ёмкости. К насосикам нефть поступала самотёком, пройдя предварительно через фильтр, установленный в топливопроводе. Регулировать подачу нефти к форсунке можно было специальным рычагом, расположенным у рулевого колеса перед трактористом.

Система охлаждения двигателя была принудительной, вода из бака, расположенного в нижней части градирни, поступала к поршневому насосу, приводимому в движение от шатуна нефтяных насосиков. От насоса вода подавалась в рубашки цилиндров, затем – по соединительной трубке к полостям форсунки, после чего к распылительному соплу градирни, где, разбиваясь на мелкие струи, опускалась вниз, охлаждаясь. С целью усиления теплообмена выхлопные газы выводились в верхнюю часть градирни, образующееся при этом разрежение создавало дополнительный подсос воздуха, который способствовал лучшему охлаждению ниспадающей воды.

Перед пуском двигателя необходимо было провести разогрев калоризаторов паяльной лампой в течение 10–15 минут. Штурвал рулевого управления использовался для прокрутки двигателя, для чего он снимался с рулевой колонки вместе с валом и устанавливался в специальное место в передней части трактора.

В 1924 г. в Москве на полях Тимирязевской сельскохозяйственной академии проводилась демонстрация трактора «Коломенец-I» руководителям партии и правительства, членам ВЦИК СССР, представителям Наркоматов. Испытания прошли успешно, о чем журнал «Металлист» сообщал: «Опыт работы Коломенского завода ставит на реальную почву вопрос о русском тракторостроении, и в этом его громадное значение… Этот опыт позволил доказать, что Советская Республика может обойтись без иностранных тракторов».

Скорость у трактора на первой передаче была 3,2 км/час, на второй – 5,3 км/час, при заднем ходе – 2,4 км/час.

Габаритные размеры: длина 3,44 м, ширина 2,01 м, высота 2,69 м, расстояние между осями колес 2,05 м. Общий вес заправленного трактора был 2600 кг. Вместимость водяного бака 146 кг, нефтяного – 107 кг, масляного – 9 кг.

Диаметр ведущих колёс со шпорами составлял 1,38 м, ширина обода 0,25 м. Диаметр направляющих колёс – 0,8 м, ширина обода – 0,16 м. Шпоры задних колёс были сделаны из углового железа и поставлены под углом к задней оси.

Производительность трактора на вспашке составила 0,38 га/час, расход нефти 23,3 кг на гектар [19, 36, 37].

«Коломенец-I» предназначался для пахоты, сева, молотьбы, он мог приводить в движение и генератор, энергии которого хватало бы для освещения села в 500 домов. Постепенно с освоением производства трактор завоевывал популярность у крестьян и пользовался повышенным спросом.

Планами Государственного объединения машиностроительных заводов, сокращенно «ГОМЗа», куда входили крупнейшие промышленные предприятия страны, предусматривалось довести выпуск тракторной техники до 300 штук в квартал на Коломенском заводе, а в 1925 г. наладить их производство и на Брянском заводе «Профинтерн» до 250 штук в квартал.

Эксплуатация в реальных условиях показала, что конструкция трактора обладала определёнными недостатками. Отмечалась низкая точность изготовления шестерён, приводящая к тому, что треть всей мощности двигателя терялась в трансмиссии, а также недостаточная жёсткость рамы, ведущая к перекосу и заклиниванию больших шестерён, была также неудобная система смазки и др.