Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательноеучреждение высшего профессионального образования
Московский государственныйиндустриальный университет
(ГОУ МГИУ)
РЕФЕРАТ
по специальности «История науки и техники»
на тему «История трактора»
Преподаватель
Алексеев Дмитрий Павлович
Москва 2010
Содержание
Введение
1. История трактора
2. Техническая характеристика иназначение тракторов
3. Типы тракторов
Заключение
Список литературы
Введение
Среди множестваиспользуемых человеком машин тракторы занимают одно из важнейших мест, так какпредставляют собой мобильные энергетические и транспортные средства, которыеобеспечивают движение сельскохозяйственных, дорожно-строительных, мелиоративныхмашин и орудий. С появлением паровой машины началось строительство паровыхповозок, автомобилей и тракторов. Первые колесные паровые тракторы появились вАнглии и Франции в 1833г. Создание первого гусеничного трактора с паровымдвигателем относится к 1888г. Гусеничный ход это изобретение столь же великое ифундаментальное, как и изобретение колеса. Но если имя создателя колесазатеряно в глубине веков, то изобретатель гусеницы от которого пошли тракторы,танки, известен. Это русский крестьянин Федор Абрамович Блинов.
История тракторовнасчитывает более 200 лет.
В 1791 г. русский механик и изобретатель Иван Кулибин построил трехколесную коляску-самокатку смеханизмами, характерными для современных тракторов: коробка передач, рулевоеуправление и тормоза. Человек своей силой приводил в движение эту «Самокатку».
В 1898 г. механик Федор Блинов соорудил самый первый гусеничный трактор. В роли двигателя был котел сдвумя паровыми машинами, который стоял на раме длиной в 5м. Через шестеренныепередачи от каждой машины передавалось вращение к ведущим колесам, которые былисцеплены с гусеницами. Управляли трактором два человека. Скорость движения былаоколо 3 км/ч.
В 1897 г. немецкий ученый Рудольф Дизель построил экономичный двигатель внутреннего сгорания, позднееего стали называться дизельным, в честь его изобретателя. В 1910 г. изобретатель Яков Мамин создал первый отечественный колесный трактор с дизелем. Его назвали«русским трактором».
В начале 30-х годовначали свою работу Сталинградский, Харьковский и Челябинский тракторный завод(известный по всему миру ЧТЗ). За первые десять лет нашей промышленностью быловыпушено приблизительно 700 тыс. тракторов — 40 % мирового производства. Онибыли оснащены карбюраторными двигателями. В последующие годы на тракторы сталиустанавливать более экономичные дизели.
В шестидесятые исемидесятые годы начали выпускать тракторы повышенных рабочих скоростей:вначале 6...9 км/ч, а затем 9… 15 км/ч. Появились тракторы с более мощными двигателями, турбо-наддувом, комфортабельными кабинами. Сейчас тракторыоснащены дизелями, независимой подвеской и резинометаллическими гусеницами,широкопрофильными шинами, которые снижают удельное давление на почву,реверсивными двухскоростными валами отбора мощности и т.
1. История трактора
Значительный вклад вразвитие и совершенствование конструкций тракторов внесли нашисоотечественники. Первый прообраз трактора — «народный дилижанс» дляработы по бездорожью — построил в 1817 г. В.П. Гурьев.
Еще раньше (в 1791 г.) И.П. Кулибин изобрел «самокатную тележку», в которой применил целый ряд механизмови устройств, встречающихся в современном тракторе: коробку передач, рулевоеуправление, роликовые подшипники, тормоза, маховик и др.
В 1837 г. Д.А. Загряжский запатентовал «экипаж с подвижными колеями» (машину на гусеничномходу), но изобретение не было оценено, и патент был аннулирован.
В 1879 г. Ф.А. Блинов запатентовал, а в 1888 г. построил первый в мире трактор с металлическимигусеницами, каждая из которых приводилась в движение своей паровой машиной, решив,таким образом, проблему поворота гусеничного транспорта.
Я.В. Мамин сконструировалдвигатель внутреннего сгорания, работавший на тяжелом топливе, и в 1903 г. получил на него патент, а в 1911 г. построил трактор с двигателем собственной конструкции.Однако собственной тракторостроительной промышленности в России практически несуществовало, и тракторы в основном ввозились из-за рубежа.
В 1918 г. на Обуховском заводе в Петрограде началось производство тракторов по типу американскоготрактора фирмы «Холт» (гусеничные тракторы этой фирмы послужили базойдля создания первых танков), налаживается серийный выпуск тракторов на другихмашиностроительных заводах страны.
Массовое производствотракторов началось в 1930 г., когда вступил в строй первый в странеСталинградский тракторный завод (ныне Волгоградский), затем в 1931 г. — Харьковский, которые изготовляли колесные тракторы. В 1933 г. Челябинский тракторный завод приступил к выпуску гусеничных тракторов С-60. В 1937 г. Сталинградский и Харьковский тракторные заводы перешли на выпуск гусеничных тракторов общегоназначения (СХТЗ-НАТИ). Тогда же на Челябинском тракторном заводе началосьпроизводство гусеничных тракторов С-65 с дизельным двигателем. С этой моделиначался переход тракторного парка страны на дизельные тракторы.
В 1942 г. всего за 8 месяцев был построен Алтайский тракторный завод (АТЗ) в г. Рубцовске, выпускавшийдо 1952 г. тракторы АТЗ-НАТИ. В декабре 1944 г. на АТЗ был изготовлен первый опытный образец трактора ДТ-54.
В 1945 г. вступила в строй первая очередь вновь построенного Владимирского тракторного завода, в 1947 г. построен Липецкий тракторный завод.
В 1953 г. с конвейера Минского тракторного завода сошел первый колесный трактор МТЗ-2 с пневматическимишинами. Впоследствии по всей стране были построены тракторные заводы. В 70-егоды начался выпуск энергонасыщенных тракторов на Кировском (г. Ленинград) идругих заводах страны.
2. Техническая характеристика иназначение тракторов
В зависимости отназначения различают сельскохозяйственные, промышленные, лесохозяйственные имелиоративные тракторы. Сельскохозяйственные тракторы, в свою очередь, бывают:
общего назначения — длявыполнения работ в животноводстве и растениеводстве, исключая возделываниепропашных культур;
универсально-пропашные — для выполнения работ в животноводстве и растениеводстве, в том числе длявозделывания и уборки пропашных культур;
пропашные — длявыполнения работ по возделыванию и уборке пропашных культур;
специализированные — дляработ по возделыванию отдельных сельскохозяйственных культур в определенныхусловиях.
Чаще всего эти тракторыпредставляют собой модификацию (видоизменение) какого-либо трактора общегоназначения или универсально-пропашного, который называется базовой (основной)моделью; самоходные шасси — трактор со свободной в межосевом пространстверамой, на которую можно устанавливать сельскохозяйственные машины или платформудля перевозки грузов; тракторы малой мощности (мотоблоки) — имеют одно или дваведущих колеса и предназначены для механизации сельскохозяйственных работ нанедоступных для прохода других тракторов участках и в личном хозяйстве.
К трактору выпускаетсянабор сельскохозяйственных орудий — плуг, косилка, культиватор, отвал, тележкидля перевозки грузов и др. По типу движителей тракторы делят на колесные,гусеничные, полугусеничные. Обычно полугусеничный трактор представляет собоймодификацию колесного.
По тяговому усилиюсельскохозяйственные тракторы разделены на десять групп — тяговых классов,различающихся силой тяги и устройством. В качестве эталона усилия, котороедолжен развивать трактор каждого класса, принято тяговое усилие, развиваемоетрактором на рабочей передаче при движении по стерне колосовых на почвевлажностью 8-20 % и твердостью 1,0- 1,5 МПа. Установлены тяговые классы 0,2;0,6; 0,9; 1,4; 2; 3; 4; 5; 6; 8. Для промышленных тракторов установлены тяговыеклассы 10; 15; 25.
Базовую модель трактораопределенного тягового класса и ее модификации принято условно называтьсемейством тракторов этого класса. Тракторы разного назначения между собойразличаются мощностью двигателя, конструкцией ходовой системы, размерами и т.д.
Однако можно выделить имного общего в устройстве и взаимодействии отдельных их частей. У большинстватракторов отдельные части скомпонованы единообразно и имеют одинаковоеназначение.
Двигатель представляетсобой источник механической энергии, преобразующий химическую энергию топлива, сгорающегов его цилиндрах, вначале в тепловую энергию, а затем в механическую.
Трансмиссия — совокупность устройств, предназначенных для передачи и распределениямеханической энергии двигателя на ведущие колеса при изменении подводимого кним крутящего момента и частоты их вращения по величине и направлению.
Ходовая система — устройства, предназначенные для преобразования вращения ведущих колес впоступательное движение трактора. Благодаря ходовой системе трактор движется поопорной поверхности.
Механизмы управления — устройства, служащие для изменения направления, скорости движения трактора иудержания его в неподвижном положении.
Органы управлениябольшинства этих устройств установлены в кабине трактора.
Контрольно-измерительныеприборы — средства отображения информации, встроенные в конструкцию трактора,по показаниям которых можно судить о давлении и температуре масла, применяемогов механизмах, температуре охлаждающей жидкости, состоянии воздухоочистителя итехническом состоянии других механизмов.
Рабочее оборудованиепредставляет собой совокупность устройств, при помощи которых можно соединитьтрактор с различными сельскохозяйственными машинами, орудиями, транспортнымитележками, передавать на рабочие органы присоединенной машины энергию двигателятрактора, управлять машинами и орудиями и выполнять другие работы.
Вспомогательноеоборудование включает в себя кабину с устройствами отопления, кондиционированиявоздуха, системой освещения и сигнализации и другими устройствами,обеспечивающими удобство в работе и комфортные условия трактористу.
Компоновка и расположениекабины должны обеспечивать хорошую обзорность при навеске машин, а также пофронту движения агрегата. При движении по дорогам общего пользования движителине должны повреждать дорожное полотно.
Шины должнысоответствовать допускаемой максимальной нагрузке и скорости движения трактора,самоходной сельскохозяйственной машины. Не допускаются порезы и разрывы,обнажающие корд, а также расслоение каркаса, отслоение протектора и боковины.Запрещается установка на одну ось шин различного размера и моделей. Тракторыдолжны иметь передачу заднего хода. Не допускаются работа трактора, необорудованного стояночной тормозной системой и звуковым сигналом, а такжеиспользование самодельных деталей и узлов в механизмах рулевого управления итормозной системы.
Выпускная системадвигателя должна иметь эффективный глушитель шума выхлопа и обеспечиватьгашение искр в отработавших газах. На тракторе с системой запуска от пусковогодвигателя нужно блокировочное устройство, предотвращающее запуск при включеннойпередаче. Трактор должен быть оборудован внешними световыми приборами: двумярабочими фарами ближнего света белого цвета, расположенными симметрично поотношению к вертикальной оси машины, передними фонарями с габаритными огнямибелого цвета и указателями поворота оранжевого цвета, задними фонарями сгабаритными огнями красного цвета и указателями поворота оранжевого цвета,сигналами торможения красного цвета, фонарем освещения номерного знака белогоцвета.
Тракторный прицеп иполуприцеп должны быть оборудованы рабочим тормозом с приводом, управляемым сместа водителя. Они должны иметь стояночную тормозную систему с механическимприводом, удерживающую их с полным грузом в заторможенном состоянии на сухой дорогес твердым покрытием на уклоне не менее 20 о.
Не допускается виляниеприцепа во время движения по прямой на дорогах с твердым покрытием. Сцепнаяпетля прицепа, полуприцепа должна соответствовать ГОСТ 2349-75. Прицеп,полуприцеп оборудуют фонарем освещения, номерным знаком, сигналом торможения,световозвращателями. Допускается длина тракторного поезда не более 12 м. Основные технические данные, которым должны удовлетворять самодельные тракторы, тракторныеприцепы и полуприцепы:Тракторы
· Номинальноетяговое усилие, кН неболее 14
· Поперечный уголстатической устойчивости, не менее 35 град.
· Наименьший радиусповорота, м не более 4,5
· Транспортнаяскорость (при номинальной не более 20 частоте вращения коленчатого вала), 50 км/ч
· Осевая нагрузка(для тракторов с машиной не более 60 на задней навеске), кН
· Нагрузка науправляемые колеса, кН не менее 0,2 эксплуатационной массы трактора
· Тормозная системадолжна обеспечивать: тормозной путь при холодных тормозах и не более 6,4 (2,1)скорости 20(10) км/ч. м непрямолинейность движения в процессе не более 0,5торможения, м остановку и удержание трактора на уклоне неенее 16 не.
· % Люфт рулевогоколеса при работающем двигателе не более 25 град.
· Уровень шума.измеренный на расстоянии не более 95 5м от двигателя, дБ
· Размеры, мм:ширина не более 2500 высота не более 3800Тракторные прицепы иполуприцепы
· Дорожный просветпод осями, мм не менее 3000
· Осевая нагрузка.кН не более 60
· Угол поперечнойстатической устойчивости с гручом (при его плотности 0,8 т/\г), град: прицепане менее 30 полуприцепа не менее 25
· Угол поворотадышла двухосного прицепа, град.не менее 38
· Тормозной путьпри скорости движения 20 км/ч, м не более 6.4
· Ширина, мм неболее 2500
3. Типы тракторов
Современные тракторыделят на следующие два основных типа:
· колесные;
· гусеничные.
Преимущества колесныхтракторов состоят в том, что они могут передвигаться по асфальтированнымавтострадам, не портя их, с довольно большой скоростью.
Однако из-за этого у нихменьше, чем у гусеничных, сцепление с почвой, а значит, на рыхлой земле онимогут пробуксовывать и сила тяги у них меньше. Чтобы избавиться от этогонедостатка производители выпустили колесные тракторы с приводом на все колеса ис более широкими шинами, так как такие тракторы весят больше чем обычные ислишком уплотняют почву.
Достоинство гусеничныхтракторов в том, что их сила тяги довольно значительно превосходит силу тягиколесных тракторов. Также давление на почву таких тракторов значительно меньше,что делает их наиболее подходящими для сельского хозяйства, в то время как длядорожных и строительных работ в большинстве своем используются колесныетракторы. К недостаткам можно отнести низкую скорость (30-40 км/ч) и невозможность передвижения по асфальтированным дорогам, так как гусеницы разрушают ихпокрытие. Исключениемявляются тракторы с резинометаллическими гусеницами. «Обутые» таким образомтракторы почти не оставляют следов на дорожном покрытии и меньше подверженыизносу. И гусеничные и колесные тракторы используют сейчас дизельный двигатель,как наиболее оптимальный.
Колесные тракторыуправляются наподобие автомобилей, управление же гусеничным трактором болеенапоминает управление танком, например, чтобы повернуть его, притормаживаютодну из гусениц. Также многие тракторы оборудованы гидравлической системой дляиспользования разнообразных орудий.
В современных тракторахне забыли также и о водителях. Удобные сидения, печка и кондиционер, улучшенныеусловия обзора сделали современный трактор вполне комфортабельным. Всесельскохозяйственные тракторы и самоходные машины в зависимости от их типов,назначения и особенностей управления ими подразделяются на категории А, Б, В,Г, Д и Е.
А — колесные тракторы тягового классадо 1,4 (МТЗ-80, МТЗ-82, Т-40АМ, Т-25А1, самоходные шасси Т-16М);
Б — колесные тракторы тягового классасвыше 1,4 (К-701, К-700, Т-150К):
В — гусеничные тракторы (Т-4А, ДТ-75М,Т-150);
Г — самоходные машины с механическойтрансмиссией (зерноуборочные комбайны СК-5 «Нива» и СК-6«Колос», комбайн самоходный кормоуборочный Е-281, косилка-плющилкасамоходная Е-302, корне-уборочная самоходная машина РКС-6, корнеуборочнаясамоходная машина КС-6);
Д — самоходные машины с гидростатическойтрансмиссией (комбайны зерноуборочные «Дон-1500»,«Дон-1200», комбайн самоходный кормоуборочный КСК-100,косилка-плющилка КПС-5Г, комбайн самоходный картофелеуборочный КСК-4-1,корнеуборочная самоходная машина КС-6В):
Е — мелиоративные и дорожно-строительныемашины, в том числе экскаваторы с ковшом вместимостью до 0,65 м2 (бульдозеры, грейдеры, скреперы, экскаваторы).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Среди большого числамашин, используемых в народном хозяйстве, тракторы занимают одно из первыхмест. Они помогают механизировать процессы в сельскохозяйственном производстве,служат для выполнения погрузочно-разгрузочных работ, для транспортных целей,рытья канав, корчевки пней и многих других работ. И сейчас чуть ли не каждыйдень можно увидеть этого неторопливо спешащего «железного коня» даже на улицахмегаполиса.
В числе других советскихученых, обогативших науку о тракторах, видное место занимает Василий НиколаевичБолтинский, написавший книгу «Автотракторные двигатели», в которойрассматриваются вопросы теории и проектирования двигателей внутреннего сгораниядля тракторов и автомобилей.
До двадцатых годов,несмотря на то, что уже выпускались тракторы различных типов, теорий ихконструирования фактически не было. В зарубежных и отечественных журналахпоявлялись статьи о тракторах в основном описательного характера. В 1927 годубыла издана книга Евгения Дмитриевича Львова «Тракторы, конструкция ирасчет», ставшая настольной для инженеров и научных работников в нашейстране и за рубежом. В этой книге оригинально по тому. времени, с научной точкизрения трактовались вопросы теории и проектирования трактора. Поэтому Е.Д.Львов заслуженно признан основоположником новой дисциплины «Теориятрактора».
Сейчас тракторы оснащеныдизелями, независимой подвеской и резинометаллическими гусеницами,широкопрофильными шинами, которые снижают удельное давление на почву,реверсивными двухскоростными валами отбора мощности и т.п.
Настоящее и будущеесельскохозяйственного производства России неразрывно связаны с егооснащенностью высокопроизводительной современной техникой.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Гуревич А.М. идр. — Конструкция тракторов и автомобилей — М.: Колос, 1978.- 479с.
2. Тематический сайто тракторах и бульдозерах «Сильные машины»