Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа вищої професійної освіти
Московський державний індустріальний університет
(ГОУ МГИУ)
РЕФЕРАТ
за спеціальністю «Історія науки і техніки»
на тему «Історія трактора»
Викладач
Алексєєв Дмитро Павлович
Москва 2010
Зміст
Введення
Історія трактора
Технічна характеристика і призначення тракторів
Типи тракторів
Висновок
Список літератури
Введення
Серед безлічі використовуваних людиною машин трактори займають одне з найважливіших місць, оскільки представляють собою мобільні енергетичні і транспортні засоби, які забезпечують рух сільськогосподарських, дорожньо-будівельних, меліоративних машин і знарядь. З появою парової машини почалося будівництво парових возів, автомобілів і тракторів. Перші колісні парові трактори з'явилися в Англії і Франції в 1833. Створення першого гусеничного трактора з паровим двигуном відноситься до 1888р. Гусеничний хід цей винахід настільки ж велике і фундаментальне, як і винахід колеса. Але якщо ім'я творця колеса загублене в глибині століть, то винахідник гусениці від якого пішли трактори, танки, відомий. Це російський селянин Федір Абрамович Блінов.
Історія тракторів налічує більше 200 років.
У 1791 р. російський механік і винахідник Іван Кулібін побудував триколісну коляску-самокатка з механізмами, характерними для сучасних тракторів: коробка передач, рульове управління і гальма. Людина своєю силою приводив у рух цю «самокатка».
У 1898 р. механік Федір Блінов спорудив найперший гусеничний трактор. У ролі двигуна був котел із двома паровими машинами, який стояв на рамі довжиною в 5м. Через шестеренні передачі від кожної машини передавалося обертання до провідних колесам, які були зчеплені з гусеницями. Управляли трактором дві людини. Швидкість руху була близько 3 км / ч.
У 1897 р. німецький учений Рудольф Дизель побудував економічний двигун внутрішнього згоряння, пізніше його стали називатися дизельним, на честь його винахідника. У 1910 р. винахідник Яків Мамин створив перший вітчизняний колісний трактор з дизелем. Його назвали «російським трактором».
На початку 30-х років почали свою роботу Сталінградський, Харківський і Челябінський тракторний завод (відомий по всьому світу ЧТЗ). За перші десять років нашої промисловістю було випушено приблизно 700 тис. тракторів - 40% світового виробництва. Вони були оснащені карбюраторними двигунами. У наступні роки на трактори стали встановлювати більш економічні дизелі.
У шістдесяті і сімдесяті роки почали випускати трактори підвищених робочих швидкостей: спочатку 6 ... 9 км / год, а потім 9 ... 15 км / ч. З'явилися трактори з більш потужними двигунами, турбо-наддувом, комфортабельними кабінами. Зараз трактори оснащені дизелями, незалежною підвіскою і резинометаллическими гусеницями, широкопрофільними шинами, які знижують питомий тиск на грунт, реверсивними двохшвидкісними валами відбору потужності і т.
Історія трактора
Значний внесок у розвиток і вдосконалення конструкцій тракторів внесли наші співвітчизники. Перший прообраз трактора - "народний диліжанс" для роботи по бездоріжжю - побудував в 1817 р. В.П. Гур'єв.
Ще раніше (в 1791 р.) І.П. Кулібін винайшов "Самокатна візок", в якій застосував цілий ряд механізмів і пристроїв, що зустрічаються в сучасному тракторі: коробку передач, рульове управління, роликові підшипники, гальма, маховик і ін
У 1837 р. Д.А. Загряжська запатентував "екіпаж з рухомими коліями" (машину на гусеничному ходу), але винахід не була оцінена, і патент був анульований.
У 1879 р. Ф.А. Блінов запатентував, а в 1888 р. побудував перший в світі трактор з металевими гусеницями, кожна з яких приводився в рух своєї паровою машиною, вирішивши, таким чином, проблему повороту гусеничного транспорту.
Я.В. Мамин сконструював двигун внутрішнього згоряння, який працював на важкому паливі, і в 1903 р. отримав на нього патент, а в 1911 р. побудував трактор з двигуном власної конструкції. Проте власної тракторобудівної промисловості в Росії практично не існувало, і трактори в основному ввозилися з-за кордону.
У 1918 р. на Обухівському заводі в Петрограді почалося виробництво тракторів на кшталт американського трактори фірми "Холт" (гусеничні трактори цієї фірми послужили базою для створення перших танків), налагоджується серійний випуск тракторів на інших машинобудівних заводах країни.
Масове виробництво тракторів почалося в 1930 р., коли став до ладу перший в країні Сталінградський тракторний завод (нині Волгоградський), потім в 1931 р. - Харківський, які виготовляли колісні трактори. У 1933 р. Челябінський тракторний завод приступив до випуску гусеничних тракторів С-60. У 1937 р. Сталінградський і Харківський тракторні заводи перейшли на випуск гусеничних тракторів загального призначення (СХТЗ-НАТІ). Тоді ж на Челябінському тракторному заводі почалося виробництво гусеничних тракторів С-65 з дизельним двигуном. З цієї моделі почався перехід тракторного парку країни на дизельні трактори.
У 1942 р. всього за 8 місяців був побудований Алтайський тракторний завод (АТЗ) в м. Рубцовську, що випускав до 1952 р. трактори АТЗ-НАТІ. У грудні 1944 р. на АТЗ був виготовлений перший дослідний зразок трактора ДТ-54.
У 1945 р. вступила в дію перша черга новозбудованого Володимирського тракторного заводу, в 1947 р. побудований Липецький тракторний завод.
У 1953 р. з конвеєра Мінського тракторного заводу зійшов перший колісний трактор МТЗ-2 з пневматичними шинами. Згодом по всій країні були побудовані тракторні заводи. У 70-і роки почався випуск енергонасичених тракторів на Кіровському (м. Ленінград) та інших заводах країни.
Технічна характеристика і призначення тракторів
Залежно від призначення розрізняють сільськогосподарські, промислові, лісогосподарські та меліоративні трактори. Сільськогосподарські трактори, у свою чергу, бувають:
загального призначення - для виконання робіт у тваринництві та рослинництві, виключаючи обробіток просапних культур;
універсально-просапні - для виконання робіт у тваринництві та рослинництві, в тому числі для обробітку та збирання просапних культур;
просапні - для виконання робіт по вирощуванню та збиранні просапних культур;
спеціалізовані - для робіт по вирощуванню окремих сільськогосподарських культур в певних умовах.
Найчастіше ці трактори є модифікацією (видозміна) будь-якого трактори загального призначення або універсально-просапної, який називається базовою (основний) моделлю; самохідні шасі - трактор з вільною в міжосьовій просторі рамою, на яку можна встановлювати сільськогосподарські машини або платформу для перевезення вантажів; трактори малої потужності (мотоблоки) - мають одне або два ведучих колеса і призначені для механізації сільськогосподарських робіт на недоступних для проходу інших тракторів ділянках і в особистому господарстві.
До трактора випускається набір сільськогосподарських знарядь - плуг, косарка, культиватор, відвал, візки для перевезення вантажів та ін За типом рушіїв трактори ділять на колісні, гусеничні, напівгусеничні. Зазвичай напівгусеничний трактор представляє собою модифікацію колісного.
За тяговому зусиллю сільськогосподарські трактори розділені на десять груп - тягових класів, що розрізняються силою тяги і пристроєм. Як еталон зусилля, яке має розвивати трактор кожного класу, прийнято тягове зусилля, що розвивається трактором на робочій передачі при русі по стерні колосових на грунті вологістю 8-20% і твердістю 1,0 - 1,5 МПа. Встановлено тягові класи 0,2; 0,6; 0,9; 1,4; 2, 3, 4, 5, 6, 8. Для промислових тракторів встановлені тягові класи 10, 15, 25.
Базову модель трактора певного тягового класу і її модифікації прийнято умовно називати сімейством тракторів цього класу. Трактори різного призначення між собою різняться потужністю двигуна, конструкцією ходової системи, розмірами і т. д.
Однак можна виділити і багато спільного в пристрої і взаємодії окремих їх частин. У більшості тракторів окремі частини скомпоновані одноманітно і мають однакове призначення.
Двигун представляє собою джерело механічної енергії, що перетворює хімічну енергію палива, що згоряє в його циліндрах, спочатку в теплову енергію, а потім в механічну.
Трансмісія - сукупність пристроїв, призначених для передачі і розподілу механічної енергії двигуна на провідні колеса при зміні підводиться до них крутного моменту і частоти їх обертання за величиною і напрямком.
Ходова система - пристрої, призначені для перетворення обертання ведучих коліс в поступальний рух трактора. Завдяки ходової системі трактор рухається по опорній поверхні.
Механізми управління - пристрої, що служать для зміни напрямку, швидкості руху трактора і утримання його в нерухомому положенні.
Органи управління більшості цих пристроїв встановлені в кабіні трактора.
Контрольно-вимірювальні прилади - засоби відображення інформації, вбудовані в конструкцію трактора, за показниками яких можна судити про тиск і температурі масла, яке використовується в механізмах, температурі охолоджуючої рідини, стан очисника повітря і технічному стані інших механізмів.
Робоче обладнання представляє собою сукупність пристроїв, за допомогою яких можна з'єднати трактор з різними сільськогосподарськими машинами, знаряддями, транспортними візками, передавати на робочі органи приєднаної машини енергію двигуна трактора, керувати машинами і знаряддями і виконувати інші роботи.
Допоміжне обладнання включає в себе кабіну з пристроями опалення, кондиціонування повітря, системою освітлення і сигналізації та іншими пристроями, що забезпечують зручність в роботі і комфортні умови трактористу.
Компонування і розташування кабіни повинні забезпечувати гарну оглядовість при навішуванні машин, а також по фронту руху агрегату. При русі по дорогах загального користування рушії не повинні ушкоджувати дорожнє полотно.
Шини повинні відповідати допустимої максимальному навантаженні і швидкості руху трактора, самохідної сільськогосподарської машини. Не допускаються порізи і розриви, що оголюють корд, а також розшарування каркаса, відшарування протектора і боковини. Забороняється встановлення на одну вісь шин різного розміру та моделей. Трактори повинні мати передачу заднього ходу. Не допускаються робота трактора, не обладнаного стоянкової гальмівною системою і звуковим сигналом, а також використання саморобних деталей і вузлів у механізмах рульового управління та гальмівної системи.
Випускна система двигуна повинна мати ефективний глушник шуму вихлопу і забезпечувати гасіння іскор у відпрацьованих газах. На тракторі з системою запуску від пускового двигуна потрібно блокувальний пристрій, що запобігає запуск при включеній передачі. Трактор повинен бути обладнаний зовнішніми світловими приладами: двома робочими фарами ближнього світла білого кольору, розташованими симетрично по відношенню до вертикальної осі машини, передніми ліхтарями з габаритними вогнями білого кольору і покажчиками повороту помаранчевого кольору, задніми ліхтарями з габаритними вогнями червоного кольору і покажчиками повороту помаранчевого кольору , сигналами гальмування червоного кольору, ліхтарем висвітлення номерного знака білого кольору.
Тракторний причіп і напівпричіп повинні бути обладнані робочим гальмом з приводом, керованим з місця водія. Вони повинні мати гальмівна систему з механічним приводом, утримуючу їх з повним вантажем в загальмованому стані на сухій дорозі з твердим покриттям на уклоні не менше 20 о.
Не допускається виляння причепа під час руху по прямій на дорогах з твердим покриттям. Зчіпна петля причепа, напівпричепа повинна відповідати ГОСТ 2349-75. Причіп, напівпричіп обладнають ліхтарем освітлення, номерним знаком, сигналом гальмування, світлоповертачами. Допускається довжина тракторного поїзда не більше 12 м. Основні технічні дані, яким повинні задовольняти саморобні трактори, тракторні причепи та напівпричепи:
Трактори
Номінальне тягове зусилля, кН небільше 14
Поперечний кут статичної стійкості, не менше 35 град.
Найменший радіус повороту, м не більше 4,5
Транспортна швидкість (при номінальній не більше 20 частоті обертання колінчастого валу), 50 км / год
Осьова навантаження (для тракторів з машиною не більше 60 на задній навішуванні), кН
Навантаження на керовані колеса, кН не менше 0,2 експлуатаційної маси трактора
Гальмівна система повинна забезпечувати: гальмівний шлях при холодних гальмах і не більше 6,4 (2,1) швидкості 20 (10) км / ч. м непрямолінійність руху в процесі не більше 0,5 гальмування, м зупинку і утримання трактора на ухилі неенее 16 не.
% Люфт рульового колеса при працюючому двигуні не більше 25 град.
Рівень шуму. виміряний на відстані не більше 95 5м від двигуна, дБ
Розміри, мм: ширина не більше 2500 висота не більше 3800
Тракторні причепи та напівпричепи
Дорожній просвіт під осями, мм не менше 3000
Осьова навантаження. кН не більше 60
Кут поперечної статичної стійкості з гручом (при його щільності 0,8 т / \ г), град: причепа не менше 30 напівпричепа не менше 25
Кут повороту дишла двовісного причепа, град.не менше 38
Гальмівний шлях при швидкості руху 20 км / год, м не більше 6.4
Ширина, мм не більше 2500
Типи тракторів
Сучасні трактори ділять на наступні два основних типи:
колісні;
гусеничні.
Переваги колісних тракторів полягають у тому, що вони можуть пересуватися по асфальтованих автострадах, не псуючи їх, з досить великою швидкістю.
Однак через це у них менше, ніж у гусеничних, зчеплення з грунтом, а значить, на пухкому землі вони можуть пробуксовувати і сила тяги у них менша. Щоб позбутися цього недоліку виробники випустили колісні трактори з приводом на всі колеса і з більш широкими шинами, тому що такі трактори важать більше ніж звичайні і занадто ущільнюють грунт.
Гідність гусеничних тракторів в тому, що їх сила тяги досить значно перевершує силу тяги колісних тракторів. Також тиск на грунт таких тракторів значно менше, що робить їх найбільш відповідними для сільського господарства, у той час як для дорожніх і будівельних робіт у більшості своїй використовуються колісні трактори. До недоліків можна віднести низьку швидкість (30-40 км / ч) і неможливість пересування по асфальтованих дорогах, так як гусениці руйнують їх покриття. Винятком є трактори з резинометаллическими гусеницями. «Взуті» таким чином трактори майже не залишають слідів на дорожньому покритті і менше схильні до зносу. І гусеничні та колісні трактори використовують зараз дизельний двигун, як найбільш оптимальний.
Колісні трактори управляються кшталт автомобілів, управління ж гусеничним трактором більше нагадує керування танком, наприклад, щоб повернути його, пригальмовують одну з гусениць. Також багато трактори обладнані гідравлічною системою для використання різноманітних знарядь.
У сучасних тракторах не забули також і про водіїв. Зручні сидіння, грубка і кондиціонер, поліпшені умови огляду зробили сучасний трактор цілком комфортабельним. Всі сільськогосподарські трактори і самохідні машини в залежності від їх типів, призначення і особливостей управління ними поділяються на категорії А, Б, В, Г, Д і Е.
А - колісні трактори тягового класу до 1,4 (МТЗ-80, МТЗ-82, Т-40АМ, Т-25А1, самохідні шасі Т-16М);
Б - колісні трактори тягового класу понад 1,4 (К-701, К-700, Т-150К):
В - гусеничні трактори (Т-4А, ДТ-75М, Т-150);
Г - самохідні машини з механічною трансмісією (зернозбиральні комбайни СК-5 "Нива" і СК-6 "Колос", комбайн самохідний кормозбиральний Е-281, косарка-плющилка самохідна Е-302, корені-прибиральна самохідна машина РКС-6, коренезбиральної самохідна машина КС-6);
Д - самохідні машини з гідростатичною трансмісією (комбайни зернозбиральні "Дон-1500", "Дон-1200", комбайн самохідний кормозбиральний КСК-100, косарка-плющилка КПС-5Г, комбайн самохідний картоплезбиральний КСК-4-1, коренезбиральної самохідна машина КС- 6В):
Е - меліоративні та дорожньо-будівельні машини, в тому числі екскаватори з ковшем місткістю до 0,65 м2 (бульдозери, грейдери, скрепери, екскаватори).
ВИСНОВОК
Серед великої кількості машин, що використовуються в народному господарстві, трактори займають одне з перших місць. Вони допомагають механізувати процеси у сільськогосподарському виробництві, служать для виконання вантажно-розвантажувальних робіт, для транспортних цілей, риття канав, корчування пнів і багатьох інших робіт. І зараз мало не щодня можна побачити цього неквапливо поспішає «залізного коня» навіть на вулицях мегаполісу.
У числі інших радянських учених, що збагатили науку про трактори, чільне місце займає Василь Миколайович Болтінскій, який написав книгу "Автотракторні двигуни", в якій розглядаються питання теорії і проектування двигунів внутрішнього згоряння для тракторів і автомобілів.
До двадцятих років, незважаючи на те, що вже випускалися трактори різних типів, теорій їх конструювання фактично не було. У зарубіжних і вітчизняних журналах з'являлися статті про трактори в основному описового характеру. У 1927 році була видана книга Євгена Дмитровича Львова "Трактори, конструкція і розрахунок", що стала настільною для інженерів і наукових працівників у нашій країні і за кордоном. У цій книзі оригінально по тому. часу, з наукової точки зору трактувалися питання теорії і проектування трактора. Тому Є.Д. Львів заслужено визнаний основоположником нової дисципліни "Теорія трактора".
Зараз трактори оснащені дизелями, незалежною підвіскою і резинометаллическими гусеницями, широкопрофільними шинами, які знижують питомий тиск на грунт, реверсивними двохшвидкісними валами відбору потужності і т.п.
Сьогодення та майбутнє сільськогосподарського виробництва Росії нерозривно пов'язані з його оснащеністю високопродуктивної сучасної технікою.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
Гуревич А.М. та ін - Конструкція тракторів і автомобілів - М.: Колос, 1978 .- 479с.
Тематичний сайт про трактори та бульдозерах «Сильні машини»