Автомобиль с колесами от трактора

Почему у трактора задние колеса больше передних? Дело в безопасности и не только

Как разноразмерные колеса тракторов защищают от опрокидывания

Мы привыкли к тракторам с раннего детства и уже не задумываемся над тем, что же заставило инженеров во всем мире делать эту внедорожную спецтехнику с такими нестандартными колесами — огромными сзади и очень маленькими спереди (да, так делали не только на тракторах в СССР , скажем, и в ныне здравствующем семействе «Беларус»).

Если оглянуться вокруг и присмотреться к другим автомобилям — грузовым, легковым, квадроциклам и даже мотоциклам и велосипедам, — почти нигде не встретить ничего аналогичного. Да, задние колеса могут быть где-то немного больше передних, но разница в 99% случаев не будет столь разительной, и в некотором роде даже критичной.

Мы подобрали ряд интересных ответов на этот очевидный вопрос. Действительно, как это получилось?

Колеса большого диаметра для преодоления бездорожья и сложного рельефа

Первый ответ будет очевидным. Если вы тракторист, то вам будет нужна шина большего размера только потому, что ваш трактор будет работать, скорее всего, на грунте, на раскисших лесных тропках, на весенних полях, в снегах и других вариантах, где нет асфальта. Трактор нуждается в большой шине с достаточно большой площадью контакта, с мощными грунтозацепами. Следовательно, более широкое колесо используется для лучшего контакта с поверхностью земли, что, в свою очередь, позволяет трактору лучше вспахивать поле.

Кстати, передние колеса такие маленькие также абсолютно не просто так. Они сделаны небольшими и легкими для того, чтобы помочь облегчить управление даже в грязи и плотном снегу. Если бы на всех тракторах использовались колеса, соразмерные с диаметром задних колес, управлять такой махиной было бы практически невозможно физически, а диаметр разворота был бы просто феноменально огромным.

фото: Wikipedia (на фотографии трактор «Кировец», модель К-701, с соразмерными передними и задними колесами. Для улучшения маневренности используется две полурамы, соединенных шарнирным устройством. Полурамы могут поворачиваться относительно друг друга вокруг горизонтального шарнира на угол до 16° и вокруг вертикального шарнира — до 35°)

Но все же почему колесо такое большое?

фото: unsplash.com / Vasile Valcan

1. Все дело в том же пятне контакта

Улучшить сцепление шины с грунтом можно, не только увеличив ее ширину. Аналогично работает и увеличение внешнего диаметра шины. Этого можно достичь либо увеличением диаметра колеса, либо увеличением высоты покрышки. Это еще одно объяснение, почему колеса на многих тракторах такие высокие. Не забудем и о протекторе. Он на тракторных покрышках очень «злой».

2. Дорожный просвет выше, и это очень важно для трактора

Он как раз достигается за счет использования колес большего диаметра, позволяющих преодолевать не только целину после дождя, но даже не очень топкие болота, пески, бурелом и другие виды бездорожья. А еще мосты универсальных, пропашных машин должны располагаться над землей так высоко, чтобы не повреждать растения, над которыми проезжает трактор.

3. В большие колеса можно залить балласт

Не менее важна для сцепления на влажных и скользких грунтах возможность нагружать колеса балластом. Обычно для этого через специальную воронку в огромные шины вливают воду, десятки и десятки литров. Этот балласт позволяет снизить возможность буксования на десятки процентов. Главное, чтоб воду не забыть слить зимой!

4. Что касается крутящего момента…

Еще один большой плюс, по мнению пользователей форумов с техническим уклоном, это то, что крутящий момент, приложенный к земле, с такими большими колесами будет более плавным. Если бы задние колеса были маленькими (с малым радиусом), то аналогичные обороты мотора заставили бы вращаться их быстрее, чем если бы такое же количество крутящего момента было приложено к большим, более тяжелым колесам. Благодаря этому усилие на колесах становится более управляемым, повышается проходимость.

Кроме того, максимальный крутящий момент обычно создается двигателем на более высоких оборотах, чем на холостом ходу. Небольшое увеличение крутящего момента для колес с небольшим диаметром значительно увеличит скорость их вращения по сравнению с колесами большего диаметра, что также приведет к пробуксовке шин или рывкам при буксировке.

Итого большие задние колеса:

• Больше контакта с поверхностью
• Меньшее давление, которое связано с площадью поверхности уравнением p = f / a. Чем больше площадь поверхности пятна контакта, тем меньше давление на грунт;
• Увеличенная тяга;
• Высокая проходимость;
• Низкая скорость износа;
• Легко установить различное навесное оборудование в задней части без потери устойчивости;
• Равномерное распределение веса.

Хоть очень редко, но и среди автомобилей есть подражатели тракторов, у которых задние колеса больше передних. Это драгстеры (гоночные автомобили для драг-рейсинга), автомобили Smart ForTwo, Tata nano — самый дешевый автомобиль в мире и некоторые другие.

Большие задние колеса и безопасность

С одной стороны, большие по диаметру задние колеса сами являются причиной того, что ездить на тракторах неумелому оператору небезопасно. Может произойти следующее ЧП:

Несмотря на всю кажущуюся комичность, происшествие смертельно опасно. Немалое количество трактористов покалечилось или даже погибло после таких кульбитов. Вот лишь один из примеров происшествия давно минувших времен:

«У меня был разговор с фермером, и он поведал, как 50 лет назад один молодой человек, выйдя холодным утром, завел трактор, чтобы переместить прицеп с навозом. Ночью сильно подморозило. Грязь, на которой был припаркован трактор, замерзла. Когда водитель отпустил сцепление, чтобы двинуться вперед, задние колеса не сдвинулись с места, оставаясь приклеенными к земле, передняя часть поднялась, машина перевернулась. Парень погиб.

Произошедшее наблюдали два свидетеля. Оба они заявили, что машина перевернулась в одно мгновение.

Из-за этого, подчеркнул фермер, крайне важно, что если есть подозрения на ночные заморозки, всегда нужно сначала сдать задним ходом, чтобы освободить шины, прежде чем двигаться вперед.

С тракторами связано множество опасностей. Никогда не следует недооценивать проблемы, которые он может доставить».

фото: unsplash.com / Randy Fath

Но поскольку у инженеров, разрабатывавших трактора, выбора и особых компромиссов не было, пришлось идти на подобные жертвы. Со временем у тракторов появилась травмобезопасная кабина с мощными дугами безопасности и многие другие системы антиопрокидывания наряду с разработанной методикой инструктирования водителя по правильному управлению машиной.

Но вот что удивительно: большие колеса не только являются главным плюсом в проходимости и главным минусом в безопасности, они также защищают от опрокидывания (но только в том случае, когда тракторист четко следует правилам инструкции по управлению тракторами).

Поскольку под ведущим (задним) мостом располагается внушительный клиренс, инженерам удалось рассчитать места крепления прицепов оптимально, озаботившись не только возможностью расположения навесного и дополнительного оборудования, но и безопасностью передвижения с дополнительным грузом. Не будь у тракторов таких высоких колес, сделать это было бы просто невозможно.

Так, один из важнейших факторов безопасности заключается в том, что когда вы прикрепляете тяжелый прицеп или тракторные сани-волокуши — в общем, некий груз, который вам придется тянуть с большим усилием, — при буксировке крепление должно выполняться НИЖЕ задней оси (как показано на рисунке выше).

Таким образом, нагрузка, передаваемая на трактор, будет опускать нос трактора вниз, а не задирать его вверх. Если нагрузка находится на задней оси или выше ее, она может подтянуть переднюю часть трактора вверх, и весь трактор может очень быстро перевернуться назад (скорость переворачивания — секунда или полсекунды). И лишь благодаря большим задним колесам рабочая зона, которая находится под задней осью, позволяет производить крепеж в различных точках и главное — позволяет сделать это безопасно, при этом не жертвуя проходимостью трактора.

Источник статьи: http://1gai.ru/autonews/525891-pochemu-u-traktora-zadnie-kolesa-bolshe-perednih-delo-v-bezopasnosti-i-ne-tolko.html

Колесница коллективизации: тест-драйв трактора Универсал-2 40-х годов

Даже небольшая поездка за рулём этого трактора произвела на меня неизгладимые впечатления. Во-первых, сначала надо «кривым стартером» запустить его мотор, во-вторых – не сломать позвоночник, в третьих – чем-то дышать, пока он «дышит» тебе прямо в лицо своим выхлопом. А как же на нём работали целый рабочий день? Да ещё и ночь прихватывали? Не знаю. Видимо, люди раньше действительно были сильнее и физически, и морально. А может, время такое было: лучше, чем лошадь, и ладно. Всё-таки в этом тракторе целых 22 «лошади».

Опять проклятые капиталисты

Мне уже становится немного стыдно, но рассказ об истории этого трактора опять начнётся с истории заимствования американских технологий. И даже не одного заимствования, а сразу многих.

Мы уже рассказывали о том, как в СССР появился первый трактор «Фордзон-Путиловец». С небольшой натяжкой это можно назвать вполне добровольным сотрудничеством специалистов Форда и нашего завода «Красный Путиловец».

Да, трактор был крайне необходим. Хотя бы какой-то. Простой и дешёвый Фордзон очень хорошо подходил на роль первого советского трактора. Но со временем становилось понятно, что одним «Фордзоном-Путиловцем» не обойтись. Причина была не только в том, что «Путиловец» оказался слишком лёгким и маломощным, но и в назначении трактора: на полях нужен был пропашной трактор, то есть трактор, который используют для междурядной обработки пропашных сельскохозяйственных культур. Такой трактор должен был уметь ездить по засеянному полю, но не повреждать то, что на этом поле растёт. Ему нужны были узкие колёса, очень высокий клиренс и хорошая управляемость – нужно не только ездить точно вдоль рядов засеянных культур, но и разворачиваться «на пятачке», попадая при развороте точно на следующий ряд.

Ну и, как это принято в СССР, трактор должен был быть при этом и артиллерийским тягачом (хотя, конечно, для Универсала это совсем не главное), и работать в промышленности, и стоить копейки, и работать безотказно. И всё это надо было здесь и сейчас.

Как обычно в таких случаях, стали думать, чего бы закупить на Западе. Он хотя и хронически загнивал, но каким-то чудом там всегда была хорошая техника, в том числе – и сельскохозяйственная. Ищущие взоры упёрлись в трактор Farmall F-20 компании International Harvester. Он показался очень удачным образцом для копирования: вполне подходящие тяговые параметры, простота конструкции и эксплуатации очень понравилась советским специалистам. И что ещё немаловажно – трактор был вполне современным: International Harvester только что в 1932 году запустил его серийное производство. И уже в 1934 году появился советский Универсал.

Сначала Универсалов было два. Наш Универсал-2 – это трактор с обычным расположением колёс, а вот у Универсала-1 впереди они стояли почти вплотную друг к другу, отчего трактор выглядел трёхколёсным. Такая модификация нужны была для обработки высокостебельных культур (вроде кукурузы или подсолнечника). Затем появились модели Универсал-3 и 4 для работы с хлопком. Ну а наш Универсал-2 был как раз самым универсальным, и его же использовали для обработки низкостебельных культур.

Надо заметить, что вопросами лицензирования советская сторона не озаботилась. Но International Harvester не стал топать ногами и устраивать пикеты на Красной площади. Они уже продали лицензию на другой трактор, и ругаться с СССР никому не хотелось. В итоге в СССР появился не только Универсал, но и ещё один «собственный» трактор СТЗ-15/30.

Кроме того, американцы планировали подзаработать на строительстве заводов в СССР, что у них тоже отлично получилось с НАЗ (будущим ГАЗ), тракторными заводами в Сталинграде, Челябинске и Харькове и сотнями других предприятий по всему Советскому Союзу. Речь идёт об Альберте Кане и его компании «Альберт Кан Инкорпорейтед». При виде того, сколько можно было заработать в СССР, маленькую шалость с кражей какого-то трактора решили не заметить.

Правда, в этот раз не было стопроцентного копирования, как это происходило с Фордзоном. Всё-таки группа специалистов под руководством М. Ревякина очень тщательно изучала не только задачи, которые трактор должен был решить, но и возможности его производства на «Красном Путиловце». А на заводе было довольно напряжённо: недавно пройденная мучительная процедура «локализации» Фордзона давала понять, что за сложные проекты лучше не браться. Нужно было делать что-то максимально простое. И американский Farmall F-20 упрощали всеми силами. В итоге советский Универсал-2 отличался от Фармола настолько, что копией его назвать было уже сложно. Хотя различия были только в деталях, их количество в данном случае переросло в качество.

Серийное производство Универсалов началось в 1934 году. Тогда его выпускали исключительно на «Красном Путиловце». В 1940 году выпуск был приостановлен, а с 1944 года Универсал начали выпускать на Владимирском тракторном заводе. Кстати, этот трактор стал первой моделью, вставшей на конвейер этого завода. Первые полгода на ВТЗ использовали детали, изготовленные в Ленинграде, но довольно быстро перешли на полный цикл производства.

Владимирские Универсалы немного отличались от ленинградских. Появились надписи «ВТЗ», отличалась отливка вилки с рулевым механизмом, изменилась выпускная система. Кстати, изменилась не лучшим образом: у ленинградских Универсалов выпуск был направлен вбок, а во Владимире посчитали, что достаточно во выпускной коллектор воткнуть отрезок трубы. Конечно, стало проще и дешевле, но теперь весь выхлоп летел в лицо трактористу, а мотор без глушителя орал как недорезанный.

Выпуск Универсалов был завершён только в 1955 году (для сравнения: в Америке выпуск Фармолов прекратили ещё в 1939-м). Всего успели сделать чуть больше 200 тысяч Универсалов.

Наш трактор был выпущен во Владимире, о чём красноречиво говорят надписи «ВТЗ». Точный год выпуска установить невозможно, так что можно сказать только о приблизительном периоде с 1945 по 1955 год. Этому трактору повезло: он не работал в полях, а простоял много лет в организации, где его толком не эксплуатировали. Зато он успел сняться в фильме «Джек Восьмёркин – «американец”». Там он изображал Фордзон, который на Ленфильме, скорее всего, не нашли. Правда, Универсал не совсем соответствует эпохе (в фильме действие происходит в 1920-е, когда Универсалов ещё не было), но всем плевать. В общем, увидите это кино, знайте: именно на этом тракторе-актёре мы сегодня и будем кататься. Если, конечно, получится запустить мотор.

Кругом железо

Трудно в жизни увидеть что-то более железное, чем трактор первой половины ХХ века. И несмотря на небольшие размеры (чуть больше, чем Фордзон, но заметно меньше, чем СТЗ-15/30), весит Универсал прилично – 2 100 кг. А мотор-то скромный… Всего 22 л.с. Объём, правда, серьёзный – 3,6 л. Мотор карбюраторный, но не совсем бензиновый – заправлять трактор нужно лигроином. Хотя топливных бака у трактора два: маленький всё-таки для бензина, на нём проще запустить мотор. А вот большой как раз для лигроина. Впрочем, мы ездили на керосине. Этому трактору практически всё равно, что у него в баке. Горит, и ладно.

В системе смазки уже есть масляный насос, но и черпачки для смазки разбрызгиванием тоже сохранились. Вкладыши – баббитовые, и в блоке есть окошки, закрытые крышками. Через них можно контролировать состояние мотора и масла.

Электрическое оборудование тоже с сюрпризом. Аккумулятора нет, искра идёт от магнето. Но вместе с ним стоит и генератор. Он нужен исключительно для работы фар – работать нужно было и ночью. Больше ничего генератор не питает.

Система охлаждения водяная, термосифонного типа (то есть без водяного насоса).

Трансмиссия интересна тем, что у трактора есть бортовые редукторы, причём левый – с тормозом. И этот тормоз на левом колесе – единственный тормозной механизм. Хотя я не думаю, что для остановки этого трактора нужно что-то серьёзнее, а как стояночный он работает вполне эффективно. Коробка передач – обычная механическая. Передних передач три, а схема переключения точно такая же, какой она была на всех американских машинах того времени и даже позже (например, как на Виллисе): первая – на себя и вниз, вторая – наверх, третья – вниз, задняя – на себя и наверх.

Рулевое управление – просто торжество примитивизма. От рулевого колеса прямо поверх капота идёт штанга, которая заканчивается шестернёй совершенно открытого рулевого редуктора. Эта шестерня передаёт вращение на сектор вертикального вала, который соединён с тягами. И всё. Никаких демпферов или других излишеств. У американского прототипа всё это хозяйство хотя бы было закрыто, но у нас решили конструкцию упростить до предела. Если бы сериалы на втором канале были механизмами, они были бы рулевым управлением Универсала.

Задний мост намертво прикручен к раме, а передний всё-таки способен поперечно качаться. Всё это хозяйство стоит на клёпанной раме, которая сзади соединена как раз с картером заднего моста.

В общем-то, больше рассказать нечего. Всё очень просто, всё на виду. Пора бы уже и покататься.

От героев былых времён…

Сначала, конечно же, надо запустить мотор. Способ один – «кривой стартер», пусковая рукоятка. Перед пуском в маленький бак заливаем бензин. Теперь можно крутить ручку. Очень хорошо, что она стоит под углом – проще растопырить ноги и ухватить её двумя руками. А при вращении её надо ещё и толкать вперёд: она подпружинена, чтобы после пуска мотора не поломать ей руки. Правда, при вспышках в цилиндрах «кривой» всё равно дерётся, поэтому и руки надо беречь, и не лезть к нему лицом.

Наверное, я бы смог запустить мотор только если бы рядом встал комиссар с наганом. Крутить эту ручку всё-таки сложно. И если сразу запустить мотор не удалось, приходится выкручивать свечи и прожигать их на горелке. Да и «продуть» цилиндры «кривым стартером» не получается – не та скорость. Поэтому методично прожигаем свечи, проверяем ещё раз питание и крутим ручку. И случается чудо.

Замечу, что на керосине трактор работать упорно не хотел, периодически глох, и нам приходилось запускать мотор заново. И каждый раз это становилось событием. Наверное, поэтому те, кто работал на этих тракторах, старались его лишний раз не глушить. Ну его к чёрту, каждый раз такая физкультура.

Так, теперь посмотрим, что тут с органами управления.

Источник статьи: http://www.kolesa.ru/test-drive/kolesnitsa-kollektivizatsii-test-drayv-traktora-universal-2-40-kh-godov