Трактор Т-4 «Алтай» Алтайского тракторного завода

19 января 1965 года с конвейера Алтайского тракторного завода сошел гусеничный трактор Т-4 «Алтай». Это был первый серийный трактор, разработанный конструкторами АТЗ. Одна из тех машин и сейчас находится практически в идеальном состоянии. Этот трактор был выпущен под заводским номером 1373 в 1966 году, он полностью исправен и на ходу, а сохранился благодаря сотрудникам Алтайской машинно- испытательной станции (МИС), где проходил испытания в 60-х годах прошлого века! Но давайте вернемся к его истории.

Анатомия алтайского трактора. Часть 2

фото-62.png

Конечно, Т-4 не был создан с нуля. Еще в конце 1940-х в стране всерьез задумались о создании мощных тракторов, способных работать на тяжелых почвах с четырех- и пятикорпусными плугами. В 1948 году Отделом главного конструктора АТЗ им. М. И. Калинина был спроектирован мощный гусеничный трактор ДТ-64, который стал чем-то средним между разработанным тогда ДТ-54 и уже выпускавшимся трактором «Сталинец» С-80. Применение планетарного механизма, который одновременно являлся и редуктором, позволило существенно сузить колею, обеспечив удобное агрегатирование орудий без поперечного смещения точки прицепа. В частности, это было сделано специально для работы с пятикорпусным плугом. В случае с ДТ-54 увязка ширины трактора и плуга была не самой удачной, из-за чего трактор при движении отклонялся от прямолинейного пути. На ДТ-64 применили полужесткий тип подвески, такой же, как на С-80. Конечно, о комфорте механизатора тогда и речи не шло, а решающим фактором стало то, что полужесткая подвеска имела больший тяговый КПД, чем у тракторов с балансирной подвеской. «В железе» собрали всего несколько опытных образцов, которые в 1952 году прошли комплекс испытаний. Из-за ряда выявленных недостатков и неудовлетворительной мощности двигателя трактор вернули на доработку. Спустя два года, в 1954-м, АТЗ изготовил несколько опытных образцов ДТ-70, который по факту стал модернизированной версией ДТ-64. При этом практически заново были созданы узлы коробки передач, независимого вала отбора мощности (ВОМ), доработана конструкция главной муфты сцепления. Но главным отличием нового трактора был новый двигатель Д-70 — дизельный 4-цилиндровый номинальной мощностью 70 л. с. Его блок-картер был аналогичен по конструкции блок-картеру двигателя Д-54.
Основные размеры и расстояния между цилиндрами остались те же. По диаметру цилиндров Д-70 унифицировали с двигателем трактора С-80, что позволило применить ряд деталей от последнего: поршневые кольца, поршневой палец, втулку верхней головки шатуна.

фото-3 (5).png
«Старший брат» трактор ДТ-64
фото-4 (4).png


фото-5 (1) (2).png
фото-6 (6).png
Трактор ДТ-70, уже модернизированная модель трактора ДТ-64


Мощность двигателя ДТ-70 позволяла агрегатировать трактор с четырехкорпусным плугом при глубокой пахоте на тяжелых почвах, а также использовать на мелиоративных и дорожно- строительных работах. У него было пять передач вперед с максимальной скоростью до 7,6 км/ч, четыре пониженные передачи с минимальной скоростью 1,8 км/ч и пять передач назад.

Масса ДТ-70 составила 7200 кг. Максимальное тяговое усилие 6850 кг он развивал на второй пониженной передаче при скорости 2,2 км/ч, а по тяговому усилию на низшей передаче превосходил ДТ-54 в два с лишним раза. В течение нескольких лет ДТ-70 проходил всесторонние госиспытания. И хотя он оказался довольно удачным по многим показателям, в серию так и не пошел. Что тому стало причиной, до конца непонятно, но уже к началу 1960-х годов на Алтайском заводе были выпущены первые опытные образцы более мощного гусеничного трактора Т-4 «Алтай», ставшего модернизированной и улучшенной версией ДТ-70.

В ходе совместных испытаний опытных образцов трактора Т-4 с серийным ДТ-54 и готовившимся к выпуску ДТ-75 «Алтай» он оказался эффективнее в среднем на 60–90%, чем ДТ-54, и на 30%, чем ДТ-75. На пахоте почв с высоким удельным сопротивлением  производительность Т-4 превышала производительность Т-74 и ДТ- 75 на 50–60%. При весе 8200 кг удельное давление трактора на почву было даже немного меньше, чем у ДТ-54А и ДТ-75 (0,46 и 0,41 кгс/см2 соответственно против 0,38 кгс/ см2 у Т-4).

фото-1-2 (2).png
фото-47.png
Двигатель АМ-01
фото-14.png
Комбинированная система очистки масла

Максимальное тяговое усилие на крюке при номинальной мощности двигателя составляло 5000 кгс. Оно достигалось при работе на 1–3-й передачах при рабочей скорости не более 4,5 км/ч. Для сравнения, максимальное тяговое усилие на первой передаче трактора ДТ-54А составляло 2850 кгс, ДТ-75 — 3000 кгс, а Т-74 — 3400 кгс. Удельная энергонасыщенность трактора Т-4 — 79 л. с. на один метр колеи, то есть на 28% выше, чем Т-100, и на 33%, чем Т-74. Удельная металлоемкость Т-4 — 73 кг/л. с., что в полтора раза меньше, чем у тракторов Т-100 и ДТ-54, и на 6% меньше по сравнению с Т-74 и ДТ-75. Обычная пахота на глубину 23 см с пятикорпусным плугом могла выполняться на скорости до 7 км/ч, а производительность при этом достигала 1,3 га/ч.

Трактор Т-4 относится к гусеничным тракторам общего назначения тягового класса 4. Он предназначен для выполнения всех сельскохозяйственных операций, а также для работы в дорожной, строительной, лесной и других сферах народного хозяйства. Трактор выполнен по классической для гусеничных тракторов схеме: два лонжерона, прикрепленные к корпусу заднего моста и замкнутые спереди поперечным брусом, составляют его раму. Все основные и вспомогательные механизмы смонтированы на ней.

Первые серийные тракторы Т-4 оснащались дизельным двигателем СМД-22М мощностью 95 л. с., а уже спустя несколько месяцев алтайские моторостроители запустили в серийное производство собственный 6-цилиндровый рядный мотор АМ-01, который разрабатывался специально для Т-4. Новый двигатель объемом 11,15 л развивал мощность 110 л. с. при 1600 об/ мин. Максимальный крутящий момент составил 570 Н·м с запасом не менее 15%. Для запуска дизеля АМ-01 был применен одноцилиндровый двухтактный карбюраторный пусковой двигатель ПД-10У с двухступенчатым редуктором. Запуск пускового двигателя мог осуществляться как
из кабины трактора при помощи электрического стартера СТ- 350, так и вручную — прямо под капотом при помощи шнура. Топливный бак пускового двигателя емкостью 4,5 л расположен под капотом, несколько выше пускового двигателя.

фото-12-(2).png
Основные элементы топливной системы двигателя расположены в непосредственной близости друг от друга
фото-16-2.png
Топливный бак объемом 300 л находится за кабиной трактора

Для эксплуатации трактора при низких температурах в осенне-зимний период предусматривалась установка на двигатель жидкостного подогревателя типа ПЖ-300, который предназначен для предпускового подогрева двигателя, а также поддержания теплового режима неработающего двигателя при длительных остановках трактора. Топливная система двигателя получила три степени очистки: фильтр грубой очистки, фильтр тонкой очистки и фильтр контрольной очистки. Для подачи топлива в цилиндры двигателя применен шестисекционный топливный насос плунжерного типа. Привод насоса — от шестерни коленчатого вала через промежуточную шестерню. Все детали насоса, кроме кулачкового вала, полностью унифицированы с топливным насосом ярославского дизеля ЯМЗ-236. Топливный бак объемом 300 л расположен за кабиной трактора.

Воздух, поступающий в цилиндры двигателя, проходит три степени очистки. Первая ступень — это сетка воздухозаборника, которая отделяет наиболее крупные частицы, например полову. Дальнейшая очистка происходит в двухступенчатом воздухоочистителе мультициклонного типа. Сначала воздух проходит через секцию, состоящую из 27 циклонов, с тангенциальным входом, где частицы пыли центробежной силой отбрасываются к стенкам циклонов и выпадают в бункер. После циклонов воздух дополнительно очищается, проходя через кассету из проволочной канители, смоченной маслом. А уже потом поступает через всасывающий коллектор в цилиндры двигателя. Воздухоочиститель трактора Т-4 расположен снаружи капота и закреплен на кабине.

фото-19.png
Привод ТНВД и масляного насоса НШ-10 от коленчатого вала двигателя при помощи шестерен
фото-21.png
Все детали ТНВД, кроме кулачкового вала, полностью унифицированы с топливным насосом ярославского дизеля ЯМЗ-236

Двигатель получил комбинированную систему смазки, то есть часть деталей смазывается под давлением, а часть — путем разбрызгивания масла. Для предотвращения перегрева масла в системе двигателя предусмотрен масляный радиатор сварной конструкции со стальными трубками, который установлен на переднем брусе рамы, перед водяным радиатором. В системе смазки двигателя предусмотрен переключатель «зима — лето», который служит для подключения масляного радиатора при летней эксплуатации трактора и отключения его от системы при зимней. Охлаждение двигателя АМ-01 — водяное, с принудительной циркуляцией охлаждающей жидкости от центробежного водяного насоса.
В качестве охлаждающей жидкости применялась чистая пресная вода. Вентилятор охлаждения имеет постоянный привод от шкива коленчатого вала при помощи ремня. Для регулирования потока воздуха, обдувающего сердцевины водяного и масляного радиаторов, перед ними установлена шторка, которой можно управлять прямо из кабины.

Силовая передача трактора состоит из главной муфты сцепления, карданной передачи, коробки передач с реверс-редуктором, заднего моста, планетарного механизма поворота с тормозами, конечных передач и механизма отбора мощности. Для соединения двигателя с трансмиссией применена сухая фрикционная двухдисковая постоянно замкнутая муфта сцепления, управляемая педалью из кабины трактора. Для соединения вала главной муфты сцепления с промежуточным валом реверс-редуктора применена эластичная карданная передача с резиновыми втулками.

фото-23_1.png
Достаточно самобытное пространство в кабине. Кстати,самое популярное в современных компьютерных играх
фото-26.png
Переднее правое лобовое окно установлено в рамке, которая могла быть открыта и укреплена с помощью секторов

Коробка передач — механическая, с реверс-редуктором, обеспечивающая восемь передач переднего и четыре передачи заднего хода. Она состоит из двух узлов: непосредственно коробки с четырьмя парами шестерен и реверс-редуктора, обеспечивающего получение дополнительно четырех передач пониженного ряда и четырех передач заднего хода. Совмещение простой двухвальной коробки передач с реверс-редуктором позволило применить короткие жесткие валы, что в сочетании с достаточной жесткостью корпусов создало условия для увеличения работоспособности и надежности всех деталей передачи. Трактор мог развивать скорость от 3,3 до 9,1 км/ч при движении вперед и от 4,5 до 6,8 км/ч при движении назад. Задний мост Т-4 состоит из главной конической передачи, сдвоенного одноступенчатого планетарного механизма поворота, двух тормозов солнечных шестерен и двух остановочных механизмов (тормоз ведущих шестерен конечных передач). Корпус заднего моста разделен на три отсека. В центральном расположены конические шестерни главной передачи, планетарный механизм поворота, а также редуктор привода ВОМ. В боковых отсеках установлены тормоза с приводами управления.

Отличительная особенность планетарного механизма трактора — установка водила с сателлитами на гибком валу заднего моста, которая способствовала более равномерной загрузке каждого из трех сателлитов. Шестерни основного ряда коробки передач и конечной передачи, а также солнечные шестерни в комплекте с сателлитами являются обратимыми.
Разворот этих шестерен на 180° после одностороннего износа зубьев существенно увеличивал срок их службы.
К передней плоскости корпуса заднего моста крепится коробка передач и рама трактора. На задней плоскости установлен механизм управления ВОМ и кронштейны прицепного устройства. На боковых поверхностях заднего моста закреплены корпусы конечных передач и стойки механизма навески. В нижней части моста закреплены оси конечных передач, одновременно являющиеся осями качания гусеничных тележек. Управление механизмами силовой передачи осуществлялось из кабины рычагами и педалями, установленными в правой ее части.

фото-8 (3).png
Для соединения вала главной муфты сцепления с промежуточным валом реверс-редуктора применена эластичная карданная передача с резиновыми втулками
фото-18.png
Трехсекционный гидрораспределитель расположился на передней стенке кабины

Механизм поворота трактора — одноступенчатый планетарный с двумя сухими ленточными тормозами солнечных шестерен и двумя остановочными тормозами. Как уже было сказано, планетарный механизм служит еще и дополнительным редуктором. Применение подобного механизма позволило сконструировать трактор шириной всего 1952 мм. Управление тормозами барабанов солнечных шестерен — раздельное, с гидроусилителями следящего действия. Это значит, что при работающем двигателе усилие на рычагах управления очень незначительно и их можно тянуть буквально одним пальцем. Такое решение обеспечивало снижение утомляемости механизатора во время работы на тракторе. Питание гидроусилителей при этом осуществляется от гидронасоса НШ-10Д, расположенного на двигателе, с неотключаемым приводом.
Если при движении на тракторе необходимо совершить плавный поворот или подруливание, необходимо потянуть на себя один из двух рычагов. При этом крутящий момент перестанет поступать к конечной передаче той гусеницы, со стороны которой был потянут рычаг управления.

Если же необходимо совершить крутой поворот трактора на месте, то надо, оттянув рычаг управления тормозом солнечной шестерни, нажать ногой на расположенную рядом педаль остановочного тормоза. При этом не только прекратится передача крутящего момента, но и произойдет принудительная остановка конечной передачи — а значит, и всей гусеницы. Для остановки и удержания трактора в заторможенном положении использовалась педаль остановочного тормоза, оснащенная механизмом фиксации в нажатом положении.
Трактор оборудовался независимым ВОМ, который работал с частотой вращения хвостовика 540 об/мин и приводился во вращение непосредственно от двигателя; его можно включать и выключать без остановки трактора, а также останавливать трактор, не прекращая вращения ВОМ.

фото-11.png
Декомпрессионный механизм для облегчения запуска двигателя АМ-01 управлялся при помощи рукоятки
фото-13 (1).png
Одноцилиндровый двухтактный карбюраторный пусковой двигатель ПД-10У для запуска основного двигателя

Крутящий момент от коленчатого вала двигателя передается ведущему валу муфты ВОМ, которая представляет собой сухую многодисковую муфту непостоянно замкнутого типа. Включение муфты сцепления ВОМ осуществляется из кабины при помощи рычага. В случае необходимости отбор мощности мог производиться с переднего носка коленчатого вала двигателя. Гидравлическая система трактора — раздельно-агрегатного типа. Для питания гидросистемы применен шестеренчатый гидронасос НШ-46Д с максимальной производительностью 64 л/мин, который обеспечивает рабочее давление в гидросистеме трактора до 100 кг/ см2. Привод гидронасоса представляет собой механизм, который позволяет механически включать его в работу, когда необходима работа с гидравликой, и отключать, когда это не нужно.

Для управления гидравлическим оборудованием на тракторе используется трехсекционный распределитель Р75-В3 золотникового типа с фиксацией рычагов управления в рабочих положениях и автоматическим возвратом их в нейтральное положение после подъема и опускания. Одна из секций гидрораспределителя предназначена для управления задним навесным устройством (ЗНУ), поэтому две другие применялись для управления выносными гидроцилиндрами прицепных и навесных машин. Бак гидравлической системы расположен под капотом над корпусом муфты сцепления. ЗНУ трактора — шарнирно-рычажного типа с возможностью переналадки по двух- и трехточечной схемам присоединения к трактору. Подъем и опускание навесного устройства происходят при помощи гидравлического цилиндра двустороннего действия с максимальным усилием на штоке до 9000 кг. Помимо ЗНУ, трактор оборудовался упряжной скобой для работы с прицепными машинами и орудиями.

фото-46.png
Насос гидравлической системы НШ-46Д
фото-47.png
Трехсекционный гидрораспределитель на передней стенке кабины

Ходовая система — полужесткого типа с передним подрессориванием. Она состоит из двух гусеничных тележек и балансирного устройства. Ось качения гусеничных тележек совпадает
с осью ведущих колес. Каждая тележка включает ведущее колесо с 28 зубьями, направляющее колесо с механизмом натяжения, шесть опорных и два поддерживающих катка.
Кроме обеспечения необходимого натяжения гусеничной цепи, амортизирующая пружина механизма натяжения смягчает удары и толчки, которые испытывает направляющее колесо при движении трактора. Также при попадании постороннего предмета между гусеничной цепью и ведущим колесом, опорными катками и направляющим колесом пружина механизма натяжения дополнительно сжимается, предохраняя гусеничную цепь и детали ходовой системы от опасных напряжений.

На первый взгляд может показаться, что все опорные катки имеют одинаковую конструкцию, но на самом деле это не так. По количеству буртов на беговой дорожке катки подразделяются на однобортные и двубортные. На раме гусеничных тележек они расположены в следующем порядке: первый, третий и пятый от ведущего колеса — однобортные; второй, четвертый и шестой — двубортные. Несмотря на визуальное сходство гусеничной цепи трактора Т-4 с гусеницей челябинских тракторов, ее конструкция имеет значительные отличия. Если у С-80 и его предшественников гусеница представляла собой гусеничную цепь, к которой болтами крепятся башмаки, то звенья гусеницы Т-4 — это цельная фигурная отливка. Каждая гусеничная цепь трактора состоит из 43 звеньев шириной 420 мм, шарнирно соединенных между собой пальцами и втулками. В каждой щеке звена имеется пo два литых отверстия, уменьшающих возможность забивания гусеницы грязью. Сплошной почвозацеп проходит по всей ширине звена, что существенно улучшает тягово-сцепные свойства трактора, но снижает его устойчивость при работе на склонах.

фото-50_1.png
ЗНУ трактора шарнирно-рычажного типа с возможностью переналадки по двух- и трехточечной схемам  присоединения к трактору
фото-51.png
Ведущее колесо с 28 зубьями
фото-52.png
Направляющее колесо

Передняя часть рамы трактора с установленными на ней двигателем, узлами трансмиссии внешнего оборудования опирается на переднюю часть рамы тележек гусениц через балансирную рессору, концы которой свободно лежат на специальных резиновых амортизаторах, закрепленных на рамах тележек. Такое подрессоривание необходимо для уменьшения динамических нагрузок на различные системы трактора и улучшения плавности хода при движении трактора по неровному грунту. Рессора собрана из четырех рессорных листов различной длины. В средней части она стянута четырьмя стремянками вместе с корпусом.
Предварительно сжатые стяжками пружины поджимают середину рессоры к коробке и способствуют ее возвращению в горизонтальное положение после прохождения одной из тележек препятствия или неровности. Подобное устройство было позаимствовано у тракторов С-80 и С-100.

Трактор оснащался металлической закрытой двухместной кабиной с двумя распашными дверями. Переднее правое лобовое окно установлено в рамке, которая могла быть открыта и укреплена с помощью секторов. Кроме того, над этим стеклом имелся стеклоочиститель с ручным приводом. Окна дверей оснащены механическими стеклоподъемниками. Крыша кабины — металлическая, но имелась и картонная теплоизоляция.

В кабине два пружинных сиденья. Положение тракториста и пассажира можно регулировать только вдоль оси трактора. На задней стенке кабины устанавливался бачок для питьевой воды емкостью 2,5 л. На передней стенке слева — вещевой ящик. Справа на боковой — футляр для аптечки.

фото-56.png
На раме гусеничных тележек катки расположены в следующем порядке: первый, третий и пятый от ведущего колеса — однобортные, второй, четвертый и шестой — двубортные
фото-55 (1).png
Передняя часть рамы трактора с опирается на переднюю часть рамы тележек гусениц через балансирную рессору

Для обеспечения герметизации кабины отверстия на передней стенке и зазоры в полу уплотнены резиновыми прокладками. Для обогрева в холодное время года предусматривалось обогревательное устройство. Теплый воздух, подаваемый вентилятором двигателя от водяного радиатора трактора, через заборник поступает в кабину.
Регулировка подачи теплого воздуха при этом осуществлялась поворотом заслонки внутри направляющего кожуха. В теплое время года обогревательное устройство необходимо было снимать с трактора.
Для обеспечения нагнетания свежего воздуха в кабину в крыше есть электрический вентилятор. Для исключения попадания внутрь осадков отверстие для вентилятора закрывается лючком с уплотнителем.
В переднем левом углу кабины, на специальной опоре с резиновой прокладкой, устанавливалась 12-вольтовая аккумуляторная батарея 6СТ-54 емкостью 54 А∙ч. Она обеспечивала стартерный запуск пускового двигателя ПД-10У, нагрев спирали свечи пускового подогревателя, а также переднее и заднее наружное освещение трактора и звуковую сигнализацию.

Для питания потребителей электрической энергии и подзарядки аккумуляторной батареи на двигателе устанавливался генератор Г-214А1 мощностью 180 Вт. Он работал параллельно с аккумуляторной батареей в комплекте с трехэлементным реле-регулятором РР-315Д, который устанавливался в кабине.

Спрос и применение Т-4 приобрели такие масштабы, что, выпустив первый трактор этой модели в начале 1965 года, уже весной 1968-го алтайские тракторостроители собрали юбилейный 10-тысячный Т-4 «Алтай». Затем на смену Т-4 пришел его модернизированный и улучшенный последователь, самый массовый и известный трактор АТЗ — Т-4А, который сходил с конвейера вплоть до банкротства и закрытия завода в 2010-е годы, но это уже совсем другая история...