Часть 10

Часть 10

Среди всего многообразия тракторной техники существует особый вид гусеничных и колесных тракторов созданных специально для ведения работ на лесоразработках и его восстановлении и относящихся к так называемому классу лесопромышленных тракторов. Ввиду весьма специфических условий эксплуатации данный вид техники отличается от широко распространенной тракторной техники и, по компоновке, основные марки лесопромышленных тракторов напоминают скорее автомобильные седельные тягачи. Что бы понять, как сформировалась такая конструкция, необходимо вернуться в прошлое примерно лет на 60 назад и познакомиться с историей возникновения лесопромышленных тракторов.

Добычей древесины для своих нужд человечество занималось испокон веков, но, тем не менее, как отрасль, лесная добывающая и перерабатывающая промышленность стала оформляться в годы бурной народнохозяйственной деятельности, в частности в годы первых пятилеток и индустриализации СССР. Долгое время применявшиеся на лесоразработках различные механизмы и конная тяга в конце 1940-х годов срочно потребовали замены на более эффективные способы и, поэтому, было решено внедрить в лесную промышленность специальную машину, максимально удовлетворяющую требованиям лесорубов. Имевшее место применение на волоке леса тракторов общего назначения и, тем более автомобилей, резких положительных результатов не давало, что, естественно, было связано с определенными условиями эксплуатации техники в условиях лесоразработок. Например, условия разработки древесины в Карелии характеризуются массовым захламлением территории валежом и сухостоем, большими заболоченными участками, частыми осадками в виде дождей в летний и осенний периоды и обильных снегопадов зимой, когда снежный покров достигает глубины до 120 сантиметров – все это резко усложняет ведение лесозаготовительных работ, прокладку и содержание лесовозных дорог. И, если при этом, Европейской части СССР были присущи леса малой и средней крупности, то для Урала, Сибири и Дальнего Востока – крупномерные. В данных условиях от машины, занятой на волоке леса от места разработки до погрузочного пункта или нижнего склада – т. н. трелевке, требовались более высокая проходимость и маневренность, возможность без особых проблем преодоления специфических препятствий, встречающихся только в лесу, способность работать круглогодично при любых погодных условиях. Обычные тракторы этим условиям и требованиям в основном не соответствовали.

Первые попытки создания специального трактора для работы в лесу были предприняты в СССР еще в 1938 году, но ничего конкретного в тот период добиться не удалось. Поэтому в период 1945-46 гг. рядом конструкторских организаций на основании приказа Министра транспортного машиностроения были разработаны и испытаны образцы нескольких гусеничных тракторов специального назначения – трелевочные тракторы. Специальное технологическое оборудование этих тракторов имеет специфическую конструкцию, именно это и заставило конструкторов отойти от традиционной компоновки тракторов сельскохозяйственного и общего назначения, у которых всю переднюю часть рамы занимает двигатель с капотом, а кабина смещена далеко назад. У трелевочного трактора было решено разместить кабину рядом с двигателем, что обеспечило наилучший обзор пути для тракториста, а рабочее оборудование удачно размещалось в задней части рамы, сразу за кабиной. Значительный дорожный просвет был обусловлен спецификой передвижения тракторов такого типа по снежной целине, пням, болотистой местности и валежнику. Для предохранения узлов и агрегатов от повреждений при наезде на препятствие днище трактора было решено делать сплошным. А для обеспечения необходимой поперечной устойчивости было решено применить в ходовой части относительно широкую колею. Применение мелкозвенчатой гусеничной ленты, набранной из большого количества траков, повышало проходимость и маневренность. Однако, как недостаток, следовало рассматривать тот факт, что при выполнении данных условий металлоемкость трелевочных тракторов сильно завышалась по сравнению с другими типами тракторов того же класса.

В результате этой работы появился первый в СССР серийный трелевочный трактор марки КТ-12. В его появлении на свет принимали активное участие сотрудники Ленинградской лесотехнической академии и Гипролесмаша, а так же работники Ленинградского Кировского завода, где и был налажен в 1948 году серийный выпуск КТ-12. Отсюда и аббревиатура КТ – Кировский Трактор. Он имел оригинальную компоновку, которую в основном сохранили и современные трелевочные тракторы: спереди, на раме трактора, располагались двигатель и двухместная деревометаллическая кабина, а за ними реверсивная лебедка с усилием на крюке 3500 кгс, неподвижный коник с вращающимися роликами и откидной погрузочный щит. Трактор имел размеры, мм: 4505 х 1850 х 2415 и массу 6000 кг. Оригинальная рычажно-балансирная ходовая часть трактора на четырех катках с каждой стороны обеспечила ему уникальную для подобных машин проходимость, а сплошное днище рамы защищало двигатель и силовые агрегаты трансмиссии от повреждений. В силовую трансмиссию трактора входило сцепление, пятиступенчатая КПП без синхронизаторов, карданный вал, главная передача и бортовые передачи с тормозными механизмами. Еще одной особенностью нового трактора стал двигатель скромной по современным меркам мощностью в 35 л.с. – газогенераторный, шестицилиндровый, четырехтактный ЗИС-21А, работающий на древесных чурках, угле или торфе, что было вполне оправдано в условиях эксплуатации на лесосечных работах. Газогенераторную установку марки ХТЗ-Т2Г разместили на тракторе справа за кабиной. Данная установка была лишена главного недостатка большинства газогенераторных установок влияющего на состояние и работоспособность двигателя – отбор газа шел из нижней части установки, соответственно в разы уменьшалось загрязнение внутренних систем двигателя смолистыми веществами и другими продуктами горения твердого топлива. Кроме того, для более быстрого запуска двигателя, имелась альтернативная топливная система, работающая на бензине марки А-66 и карбюратор. Сам запуск двигателя осуществлялся электростартером либо пусковой рукояткой вручную. На тракторах КТ-12 поздних выпусков внедрили газогенератор другой марки – ЗИС-352Т. 12-тивольтовое электрооборудование трактора включало в себя генератор, две передние фары, две фары расположенные на тыловой части кабины для освещения фронта работ погрузочного щита и плафон освещения внутри кабины. Имеющиеся на тракторе две аккумуляторные батареи 3-СТ-98 6-тивольтовые, с последовательным соединением.

Трактор КТ-12

Трактор ТДТ-40

Операция трелевки трактором осуществлялась так: с помощью скользящих чокеров – коротких отрезков троса с заделанными на его концах крюком и кольцом, – собирались в пакет и обвязывались поваленные деревья, после чего все это цеплялось к основному тросу тракторной лебедки длиной около 40 метров и выволакивалось с делянок на склады. Максимальную скорость, которую мог развить порожний трактор – 12,3 км/час. В итоге, на лесоразработках при применении трактора КТ-12 стала резко повышаться производительность труда. Не секрет, что трактор КТ-12 приглянулся и военным – его они рассматривали как универсальный тягач, способный выполнять работы по доставке грузов, транспортировке вышедшей из строя техники и других вспомогательных работ. Правительство по достоинству оценило труды создателей принципиально новой машины и, в 1948 году, многие из них были награждены Сталинской премией.

С вводом в строй в 1950 году Минского тракторного завода массовое производство КТ-12 было передано туда. На МТЗ производство КТ-12 продолжалось относительно недолго – с августа 1951 по 1956 год. В этот период конструкторы непрерывно работали над совершенствованием конструкции трактора, повышая его эффективность, производительность, надежность. В итоге, в 1955 году появился усовершенствованный вариант под маркой КТ-12А с увеличенным гарантийным сроком службы до 1500 моточасов вместо 1000 у КТ-12 , а затем и новая модель ТДТ-40 класса тяги 2 тс, основой для которой оставался все тот же КТ-12. Разрабатывался ТДТ-40 коллективом конструкторов МТЗ под руководством главного конструктора, лауреата Сталинской премии тов. И. И. Дронга. Данный трактор, по решению правительства, был передан в 1956 году для освоения на Онежский тракторный завод. Главной особенностью ТДТ-40 стало наличие нового, работавшего на дизельном топливе, двигателя Д-40Т, унифицированного с дизелями марки Д-40К и Д-36, в результате чего трактор избавился от громоздкой установки преобразования твердого топлива в горючий газ. Мощность трактора от установки нового мотора повысилась до 42 л. с. Это существенный показатель, потому что малосильный газогенераторный мотор практически никогда не выдавал даже своей скромной номинальной мощности по различным причинам: сырое топливо, неисправности гозогенератора, нестабильный тепловой режим. В результате конструкторских изысканий у ТДТ-40 значительно улучшилось распределение веса по опорным ходовым каткам, от чего уменьшилась его склонность к вздыбливанию при формировании пакета срубленных деревьев. Погрузочный щит тоже претерпел изменения – теперь он откидывался при помощи торсионов, стал шире и прочнее. Его грузоподъемность – 2500 кг. Тяговое усилие лебедки повысилось до 4470 кг, а это почти на тонну больше чем у КТ-12. Продольная устойчивость трактора тоже улучшилась. Модернизация узлов трансмиссии позволила повысить тяговые усилия до 3270 кГ на первой передаче. Скорость движения у ТДТ-40 изменялась в диапазонах от 2,16 на первой передаче до 11,65 км/час на пятой. Скорость заднего хода – 2,9 км/час. Всего у трактора пять передач переднего хода и одна заднего. Габаритные параметры ТДТ-40, мм: 4500 х 1830 х 2430. Колея – 1480 мм, ширина траков гусениц – 340 мм, дорожный просвет – 540 мм. При массе трактора в 6450 кг удельное давление на грунт составляло 0,46 кг/см?. Экземпляр трактора ТДТ-40 № 1 проходил испытания в одном из леспромхозов Минской области, тракторы № 2 и № 3 прошли межведомственные испытания в реальных производственных условиях с полной нагрузкой в Крестецком леспромхозе ЦНИИМЭ.

В 1961 году была произведена очередная крупная модернизация трактора и ему была присвоена марка ТДТ-40М. Однако, первый образец этого трактора был изготовлен экспериментальным цехом завода еще в апреле 1960 года. Этот трактор впоследствии стал самым массовым трактором на лесоразработках в период с конца 1950-х по конец 1960-х гг. Эксплуатационники очень быстро освоились с его эксплуатацией, в основном по причине простой и надежной конструкции трактора. Механизация добычи леса поднялась на принципиально новый уровень. С одновременным массовым внедрением в отрасль специальных трелевочных тракторов, происходило совершенствование технологии их использования. Общепризнанным стал метод работы малыми бригадами, состоящих из вальщика с помощником, тракториста, чокеровщика и сучкорубов. Кроме основных функций по выволакиванию пакета древесины, с помощью трелевочных тракторов стало возможным осуществлять крупнопакетную погрузку древесины на автомобили-лесовозы методом накатывания обвязанных тросом пачек древесины на коники машины по наклонным балкам. Кроме этого, применялся (и применяется по настоящее время) метод подъема и погрузки пакета древесины на лесовозы тросами, пропущенными через блоки на вкопанных самодельных стрелах. Все эти операции выполнялись при помощи тракторных лебедок.

Рассмотрим конструкцию трактора ТДТ-40М несколько подробнее. Как и у любой серьезной машины, основой всему у этого трактора служит рама, состоящая из двух лонжеронов, поперечных связей в виде трубы, угольников и закрывающего всю конструкцию днища. Спереди на раме имелся мощный буфер из трубы прямоугольного сечения и буксирные крюки. Компоновка и расположение агрегатов осталось прежними. Однако двигатель был установлен другой, марки Д-48Т, унифицированный с общепринятым двигателем Д-48Л сельскохозяйственных тракторов МТЗ и ЛТЗ. Благодаря увеличенной мощности двигателя до 48 л.с. (при 1500 об/мин) у трактора ТДТ-40М увеличилась рейсовая нагрузка почти на 20% (объем вывозимой древесины с 4-6 м3 увеличился до 5-8 м3). Пусковым устройством служил широко распространенный и в наше время пусковой одноцилиндровый двигатель ПД-10М работающий на бензине с добавлением в него моторного масла для устранения трения в надпоршневом пространстве цилиндра. Единственным негативным фактом форсирования двигателей трелевочных тракторов всегда оставалась склонность в вздыбливанию при сборке и транспортировке пакетов древесины. И чем мощнее двигатель, тем выше динамика трактора, соответственно нельзя увеличивать мощность, не внеся изменений в конструкцию трактора. На модернизированном тракторе эти изменения свелись к смещению центра тяжести ближе к переду путем конструктивного перемещения ходовой системы относительно рамы на 130 мм.

Другим значительным внедрением стала гидрообъемная система с насосом НШ-46У, предназначенная, в основном, для приведения в движение погрузочного щита, что значительно облегчило труд тракториста и обеспечило безударную погрузку пакета деревьев на трактор, а это, в свою очередь, повысило надежность рамы и ходовой части трактора. Однако, следует заметить, что подъем погрузочного щита с пакетом древесины на трактор осуществлялся только тяговым усилием троса лебедки. Гидропривод в данном случае нейтрализуется путем включения рычага гидрораспределителя в плавающее положение. В этом случае обе полости гидроцилиндра соединяются с гидробаком, и поршень вместе со щитом, под действием внешних сил, свободно перемещается. Далее, в транспортном положении, гидрораспределитель переводят в нейтральное положение и начинают транспортировку груза. Из этого становится ясно, что на тракторах ТДТ-40М гидросистема выполняла только сброс и подъем порожнего щита. Кроме основной задачи гидравлическая система позволяла использовать трактор на других лесотехнических работах. Для этого необходимо было демонтировать погрузочный щит и установить вместо него необходимое гидроуправляемое оборудование. Для монтажа передней гидрофицированной навески так же были предусмотрены монтажные места. Для управления рабочими органами в гидравлической системе был установлен трехзолотниковый распределитель Р75-В3. На основных работах по трелевке пакетов древесины был задействован лишь один золотник, поэтому в кабине имелся лишь один рычаг управления гидросистемой, но при монтаже иного оборудования на трактор, подключались и другие золотники.

Трактор ТДТ-40М

Кабина на тракторе ТДТ-40М устанавливалась все та же, что была и у предшествующих моделей – закрытого типа, двухместная, деревометаллическая. Ее каркас, кроме основания из металлического уголка, изготовляли из деревянных брусков и обшивали фанерой. Передняя стенка кабины с резким наклоном, в нижней части с вырезом под капот. Из двух передних окон одно, левое, открывающееся; в открытом положении его можно фиксировать при помощи пружинных стопоров, а в закрытом – специальной защелкой. Снаружи на передней стенке смонтированы две фары. Боковые стенки с дверными проемами. Двери, закрывающие их, навешаны на петлях и имеют замки с ручками. На дверях установлены съемные окна с листовым целлулоидом(!). Как правило, трактор эксплуатировали всегда без них. В задней стенке так же имелось одно окно по середине, и оно тоже открывалось. Снаружи это окно защищала сетка из толстых прутков. Задние фары при помощи кронштейнов монтировались так же на задней стенке, в ее верхней части. Внутри кабины, прямо по середине, установлен капот двигателя, состоящий из верхнего листа и двух съемных боковин. Продолжение капота выходит за пределы кабины и заканчивается облицовкой радиатора. По разные стороны капота установлены два кресла. Левое кресло со спинкой, для тракториста, правое, без спинки, для помощника или стажера. Под правым сиденьем размещался инструментальный ящик для хранения инструмента, принадлежностей и мелких деталей. К сожалению, наличие большого количества органов управления в небольшой кабине, в основном в виде массивных рычагов, сильно стесняло движения тракториста и влияло на его утомляемость. Оно и понятно – ведь, например, усилие, прилагаемое к рычагам управления муфтами поворота и на педали выключения главной муфты сцепления, составляет около 25 килограмм, а за смену трактористу приходилось выключать каждую из муфт раз по 500-600! При особо сложных условиях эксплуатации количество выключений возрастает в 1,5-2 раза!

Ходовая часть трактора, состоящая из подвески, гусеничной ленты, опорных катков и натяжного ведомого колеса работала исключительно в неблагоприятных условиях, воспринимая при этом, как вес самого трактора, так и вес перевозимых им грузов. Поэтому, все детали и узлы ходовой части изготовлялись с солидным запасом прочности. Каждая гусеничная лента трактора набрана из семидесяти четырех звеньев – траков, представляющих собой стальную фасонную отливку. Ширина гусеницы (траков) – 340 мм, шаг звена – 120 мм. Интересной особенностью в конструкции гусеничной ленты у трактора ТДТ-40М является наличие пальцев, соединяющих между собой звенья, т.н. плавающего типа. Это значит, что они не закреплены неподвижно в проушинах траков, а могут свободно в них проворачиваться. Но самое интересное то, что для заталкивания выпадающих пальцев обратно применено специальное устройство – специальные заталкиватели, смонтированные на картерах бортовых передач. При движении трактора вперед, выпадающий палец, проходя мимо заталкивателя, скользит торцом шляпки по поверхности заталкивателя, расположенной под углом и задвигается им обратно в проушины траков. Исходя из этого, правая и левая гусеницы монтировались на трактор таким образом, что бы пальцы своими шляпками были обращены к раме. Ведомые колеса трактора направляющего типа, одноребордные, литые. Они обеспечивают поддержание гусеничной цепи в передней части трактора на значительном расстоянии от опорной поверхности и обеспечивают необходимое натяжение гусениц с помощью натяжного механизма. Для этого оси этих колес монтировали на кривошипах. Внедрение одноребордных колес на тракторе уменьшило количество сходов гусеничной цепи по сравнению с трактором предыдущей модели, где применялись двухребордные натяжные колеса. Для предохранения ходовой части от ударных нагрузок ведомые колеса работали совместно с амортизирующим механизмом. При помощи подвески осуществлялась упругая связь тракторной рамы с опорными катками, тем самым уменьшались колебания, гасились толчки и удары, возникающие при преодолении препятствий. У рассматриваемого трактора подвеска балансирно-рессорной конструкции, представляющая из себя тележку, на четыре рессоры которой и опиралась рама трактора. Состоит подвеска из двух главных балансиров с рессорами, четырех кареток и четырех амортизаторов. Левый и правый балансиры соединяются между собой поперечной осью. К головкам балансиров крепятся набранные из девяти листов четыре рессоры. Амортизаторы так же крепятся к головкам балансиров. В некоторой мере они предохраняют рессоры от перегрузок и вступают в работу, когда упругий ход рессоры уже весь выбран. Ходовые опорные катки трактора посажены на ступицы кареток, представляющих собой малый балансир.

Силовая передача (трансмиссия) трактора относительно простой конструкции, включающая в себя муфту сцепления, коробку перемены передач, карданный вал и блок заднего моста с ведущими звездочками. Фрикционная муфта сцепления установлена постоянно замкнутая, двухдисковая. Пятиступенчатая коробка перемены передач, кроме того, что выполняет функции по изменению тяговых качеств трактора и его скорости, так же служит для отбора мощности на лебедку. Она позволяет получить пять скоростей движения вперед – от 2,34 на первой передаче до 10,35 км/час на пятой, а так же одну заднюю скорость – 2,18 км/час. При этом, тяговые усилия трактора при номинальной мощности дизеля варьировались от 4400 кгс на первой передаче до 480 кгс на пятой. Как было сказано уже выше, крутящий момент от ведомого вала коробки передач к ведущему валу главной передачи осуществлялся трубчатым карданным валом с упругими элементами. Главная передача – центральный узел блока заднего моста и представляет собой пару прямозубых конических шестерен, по современным понятиям наипростейшая конструкция. К раме трактора блок крепится при помощи восьми болтов. Кроме того, в конструкцию блока входили муфты поворота, тормоза и механизмы управления ими. Муфты поворота, они же бортфрикционы, многодисковые, постоянно замкнутые, сухого трения, с тормозами ленточного типа. Для того, что бы трактор повернул в нужную сторону, необходимо было вытянуть на себя соответствующий рычаг бортфрикционов в кабине. При этом, для резкой остановки трактора, следовало вытягивать на себя сразу оба рычага управления бортфрикционами. Конечным элементом в трансмиссии являлись бортовые передачи, на ведомых валах которых монтировались ведущие звездочки привода гусениц. По конструкции бортовые передачи представляли собой два простых одноступенчатых редуктора с цилиндрическими прямозубыми шестернями. На шлицы ведомых валов бортовых передач монтировались литые ступицы ведущих колес, на которые, в свою очередь, крепились съемные зубчатые венцы. Во избежание скопления и уплотнения инородных предметов, снега и грязи в зоне контакта ведущих колес с гусеницами, к задним кронштейнам рамы трактора прикреплялись специальные очистители, удаляющие все лишнее, что попадалось в гусеничный движитель во время движения.

Рабочее технологическое оборудование трактора осталось то же – лебедка и погрузочный щит. Однако, лебедка устанавливалась другая, новой конструкции, с увеличенным тяговым усилием до 5100 кГ. Данная реверсируемая лебедка с редуктором червячного типа приводилась в движение от вала отбора мощности коробки передач через цепную передачу. Емкость барабана лебедки – 40 метров троса диаметром 17 мм. Скорость вращения барабана – до 30 об/мин. Благодаря нововведениям в конструкцию лебедки, практически удалось устранить влияние тягового усилия троса и деформации рамы на работу червячной пары редуктора. Погрузочное устройство – откидной сварной щит шириной 1700 мм.

Электрооборудование, установленное на тракторе, отличалась простотой и малым количеством потребителей – всего четыре фары ФГ-12-Б1, звуковой сигнал С-44, плафон ПК201А освещения кабины, две лампы ЛК-73 подсветки щитка приборов и переносная лампа. Следует отметить одну особенность – все фары, кроме левой задней, крепились неподвижно. Это позволяло машинисту изменять ее положение, тем самым регулировать зону освещения рабочей зоны позади трактора. Источниками электроэнергии являлись генератор Г-12-К и аккумуляторная батарея 6СТ-42. Напряжение в бортовой сети трактора 12 вольт.

Основные геометрические и весовые характеристики трактора остались прежними, как и у предыдущей модели – трактора ТДТ-40. Основное отличие стало лишь в размере продольной базы (расстоянием между осями крайних опорных катков) – она увеличилась с 2040 до 2400 мм. Благодаря этому центр тяжести машины несколько сместился вперед, и это положительно отразилось на динамике трактора, уменьшилась склонность к вздыбливанию во время погрузки деревьев на щит, и обеспечило более равномерное распределение нагрузки по опорным каткам.

В итоге можно отметить, что благодаря проделанной работе по оптимизации конструкции трактора, его удельная металлоемкость по сравнению с предыдущей моделью ТДТ-40, со 162,5 килограмм на одну лошадиную силу мощности уменьшилась до 135 кг/л.с. Кроме упомянутых выше изменений, так же стоит отметить, что на модели ТДТ-40М более массово применялись низколегированные стали, гнутые профили, различные пластмассы. Так же, было сокращено применение дорогостоящих цветных металлов и бесшовных труб. Это был, пусть и не большой, но, все же, прогресс. Однако, анализ работы трактора выявил, что при его полной загрузке в течение рабочей смены, большинство рабочего времени – до 6 часов он просто-напросто находился в обездвиженном статическом состоянии при постоянно работающем двигателе. Это объясняется тем, что в процессе заготовки леса в то время преобладал ручной труд, в данном случае это труд чокеровщика. Поэтому, как одну из важнейших задач, конструкторы рассматривали дальнейшие варианты повышения механизации лесной промышленности путем внедрения более совершенных и многофункциональных машин, обладающих самыми совершенными на то время возможностями. В этом смысле Онежский тракторный завод сделал в те годы очень многое для внедрения новой техники в отрасль лесозаготовок, произведя огромную конструкторско-исследовательскую работу по разработке и постановке на конвейер новых моделей машин.

С тех пор, Онежский тракторный завод стал старейшим отечественным заводом, поставляющим лесопромышленные тракторы. А один из ставших визитной карточкой завода тракторов ТДТ-40 ярко красного цвета был установлен на пьедестал возле главного корпуса ОТЗ, тем самым, символизируя почетное и бережное отношение заводчан к своей истории. Согласитесь, это вызывает уважение!