Трактор от А до Я: из чего состоит, как работает и для чего на самом деле нужен

Как это работает и почему важно? Трактор не является самостоятельной машиной – к нему всегда присоединяются другие орудия или прицепы, например, плуг или картофелеуборочный комбайн. Получается сложный агрегат, который выполняет определенный вид работы. При этом трактор выступает в качестве источника энергии, то есть «тянет» за собой присоединенное орудие.

Однако важны не только тяговые свойства трактора, но и его универсальность, способность работать с широким спектром оборудования. За счет этого машина может использоваться для решения самых разных задач.

И все же главной сферой применения тракторов является сельское хозяйство, поэтому мы сфокусируемся именно на этой отрасли.

В конструкции трактора можно выделить несколько основных составных частей:

Наличие электронных систем управления во многом отличает современный трактор от его предшественников. Раньше трактористы управляли различными системами посредством физического воздействия, как правило, мышечной силы. Например, перемещали рычаг управления трансмиссией, чтобы расположенный внутри механизм поменял конфигурацию, и включилась нужная передача. Сейчас та же работа выполняется под управлением электронных систем. Операторы с помощью переключателя подают сигнал в электронные блоки управления, которые обрабатывают запрос и приводят в действие нужные механизмы. Например, в современном тракторе электрический сигнал проходит в блок управления трансмиссией, который, в свою очередь, выдает команду на включение необходимой передачи.

Сейчас тракторы изготавливаются из новых материалов, оснащаются электроникой и умными решениями, в том числе для точного земледелия. Таким образом человек, который управляет современным трактором является больше оператором, чем трактористом-машинистом. Впрочем, отчасти работа специалиста стала проще: теперь трактор может сам подсказать оператору то или иное решение.

Одним словом, за десятилетия эволюции тракторы стали более энергонасыщенными, экономичными, эргономичными и экологичными. Экологичность современного трактора обусловлена, в частности, меньшим количеством вредных выбросов в атмосферу. Такой эффект достигается, с одной стороны, за счет более эффективного и полного процесса сгорания топлива, а с другой – за счет использования специальных фильтров, задерживающих и нейтрализующих вредные примеси. Условно, современный трактор на единицу израсходованного топлива может выполнить большее количество работы, а количество вредных примесей, полученных от сгорания топлива, будет при этом меньше.

Одним из важнейших свойств любой машины, особенно если речь идет об использовании в сельском хозяйстве, является надежность. И трактор тут не исключение. Работа в этой отрасли сезонная, поскольку каждая культура проходит несколько этапов развития и нужно успеть в ограниченный промежуток времени выполнить определенные операции. К примеру, если задержаться с уборкой культуры, урожай может испортиться. Следовательно, даже день простоя способен испортить результат нескольких месяцев работы. В таких условиях нельзя допустить, чтобы машина внезапно сломалась.

Вторая важная характеристика трактора – это экономичность. При большом потреблении топлива или слишком высокой стоимости обслуживания расходы на содержание машины могут превышать доход, которой она приносит.

Значимую роль также играет эргономичность трактора. Средняя продолжительность смены оператора составляет около 10 часов, и важно, чтобы все это время специалист находился в комфортных условиях. Это позволяет оператору меньше уставать и эффективнее использовать машину.

Значимость остальных показателей зависит в основном от назначения трактора и вида выполняемых работ. Так, при пахоте нет необходимости в высокой точности движения и маневренности – гораздо важнее мощность и тяговые свойства машины. В то же время, когда приходит пора посева, от трактора требуется большая точность, а мощность уже не столь важна.

Стоит учитывать и другие факторы, например, конфигурацию поля. Если трактору предстоит работать на широком, длинном прямоугольном участке, показатели маневренности отступают на второй план. Но когда машина работает в условиях ограниченного пространства, на ферме или зернохранилище, то маневренные качества приобретают огромное значение.

На эффективность работы трактора влияет целый ряд факторов, среди которых не только конструктивные характеристики, но и особенности использования и настройки машины. Так, многое зависит от массы трактора вместе с присоединенным орудием. Причем важен не только общий вес, но и то, как он распределяется между передними и задними колесами. Для большинства тракторов примерно 35% массы должно приходиться на передние колеса и около 65% – на задние. Если это соотношение будет нарушено, ухудшатся тяговые характеристики трактора. Например, у недогруженного колеса выше коэффициент буксования. Это означает, что для преодоления определенного расстояния колесу требуется совершить больше оборотов, чем обычно. Так происходит из-за уменьшения силы сцепления колеса с поверхностью. Если же колесо перегружено, увеличивается расход топлива и повышается нагрузка на конструкцию.

Показатели распределения массы по осям имеют важное значение для эффективной работы трактора, поэтому производители предлагают специальные решения для обеспечения правильной развесовки.

Другой важный для эффективности трактора фактор – давление в шинах. Он непосредственно связан с предыдущим фактором, поскольку также влияет на силу сцепления колеса. Чем больше давление в шине, тем меньше пятно контакта шины с поверхностью и ниже коэффициент сцепления. И напротив, чем меньше давление в шине, тем больше пятно контакта и сила сцепления. Но данный показатель подбирается и с учетом вида выполняемой работы. К примеру, трактор с высоким давлением в шинах уплотняет почву, по которой проезжает, и еще не взошедшим культурам бывает тяжелее развиваться. В то же время у такой шины высокая несущая способность, а значит можно сильнее нагрузить трактор. При низком давлении в шинах подвергать колеса большой нагрузке не стоит, зато тяговые свойства машины увеличиваются.

Даже из этих примеров видно, насколько важна правильная настройка трактора. Но при подготовке трактора к выходу в поле необходимо учитывать еще множество различных факторов. Например, соответствие характеристик трактора виду выполняемой работы. Если для легких работ использовать машину со слишком высокой мощностью и тяговыми свойствами, это приведет к перерасходу топлива. Но нежелательна и обратная ситуация: недостаток мощности и тяговых свойств повышает нагрузку на конструкцию, из-за чего снижается ресурс машины.

О том, в каких условиях и с какими сельскохозяйственными орудиями предстоит работать трактору, какие виды работ выполнять, желательно задумываться уже перед покупкой, чтобы определиться с базовыми характеристиками машины. Например, будущий владелец может выбрать двигатель с определенным уровнем мощности или конкретным типом гидросистемы. Однако в некоторых случаях трактор можно «прокачать» для повышения эффективности: добавить ходоуменьшитель, установить дополнительные гидравлические порты для подключения оборудования, добавить балластные грузы и многое другое.

Управлять современным трактором лишь немного сложнее, чем автомобилем, и то только потому, что сказывается разница габаритов. В остальном это интуитивно понятный процесс, который во многом напоминает использование смартфона или планшета. Оператору не приходится прикладывать физические усилия – для управления достаточно джойстика или тачпада, которые передают сигнал в систему управления. Вся необходимая информация отображается на дисплее, и специалист может в режиме реального времени вносить необходимые коррективы в работу машины, например, менять настройки двигателя и гидросистемы.

Для того чтобы сделать работу оператора еще удобнее, в машинах нередко используются высокотехнологичные решения. К примеру, система автоматического управления движением трактора Autotrac от John Deere позволяет обеспечить автоматическое ведение машины по заранее созданным линиям ведения. Информация о линиях ведения загружается в программное обеспечение машины, и в дальнейшем трактор с помощью сигнала со спутника сам осуществляет по ним движение. Так у специалиста появляется возможность лучше сфокусироваться на качестве выполняемой операции.

Система ITEC позволяет автоматизировать определенную последовательной действий для выполнения конкретной задачи, к примеру для вспашки. Тогда трактор, опять же используя спутниковые данные, самостоятельно принимает решение о выполнении того или иного действия на определенном этапе работы, а с оператора снимается рутинная нагрузка.

Кроме того, в управлении трактором помогают такие телематические решения, как JDLink. Через систему на облачные серверы передаются ключевые данные о состоянии машины и ходе работы. Владелец трактора, глава хозяйства или сервисный специалист может получить доступ к информации в режиме реального времени и в случае необходимости дать рекомендации оператору.

Отдельные решения также призваны сделать проще и эффективнее обслуживание машин. К примеру, система экспертных предупреждений Expert Alert использует технологии big data, чтобы прогнозировать поломки. За счет этого значительно сокращается время починки.

Современные тракторы – потрясающе технологичные машины, которые по уровню эффективности сильно опережают своих прародителей. И с каждым годом их устройство становится все более совершенным.