Трактор Т-250 Алтайского тракторного завода

Анатомия Алтайского трактора

Со временем сельское хозяйство стало требовать все больше энергонасыщенной техники, которая могла бы работать с широкозахватными агрегатами. Тракторами такого класса аграриев обеспечивал Кировский завод, но они были колесными. В связи с этим остро стояла задача разработать и внедрить в производство гусеничные тракторы повышенной мощности. Этот материал — как раз об одном из таких тракторов, который имел уникальную и даже революционную для своего времени конструкцию и должен был стать поистине народным. Но обо всем по порядку.

В 1981 году было подписано техническое задание на разработку сельскохозяйственного гусеничного трактора тягового класса 5 с двигателем мощностью 250 л. с. Он получил обозначение Т-250 и должен был выпускаться на Алтайском тракторном заводе в Рубцовске. Так началась история самого мощного сельскохозяйственного гусеничного трактора Советского Союза.

Здесь следует сделать небольшое пояснение. На самом деле история этого трактора начиналась еще в конце 1960-х годов. Именно тогда был разработан его первый прототип. Он получил обозначение НАТИ- 16, а его разработкой занимался Научный автотракторный институт (НАТИ). После того как эта модель выиграла всесоюзный конкурс на новый гусеничный сельскохозяйственный трактор тягового класса 5, в 1977 году дальнейшие работы по его проектированию были переданы на Алтайский тракторный завод. Трактор Т-250, который мы рассмотрим в этой статье, сохранился благодаря сотрудникам Алтайского государственного аграрного университета в Барнауле и сейчас находится на его территории.

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки трактора Т-250 на Алтайском тракторном включают четыре поколения. В 1982 году были изготовлены четыре опытных образца трактора Т-250 первого поколения. Испытания показали, что трактор соответствует своему назначению. Рост производительности на основных видах энергоемких сельскохозяйственных работ по сравнению с трактором Т-4А составил от 80 до 90%, при этом погектарный расход топлива снизился примерно на 10%. Однако уровень надежности и долговечности из-за новизны и оригинальности основных систем и узлов трактора и высокой энергонасыщенности оказался ниже требуемых нормативов, что не позволило даже провести испытания в полном объеме.

После доработки конструкции в 1986 году было изготовлено четыре образца трактора второго поколения и удалось провести все стендовые, лабораторные и полевые испытания. Конструкция оказалась близка к тому, что было указано в проектном задании. Тракторы второго поколения успешно отработали 10 000 мото-часов.
В результате испытаний первого и второго поколений был выявлен целый ряд существенных недостатков — в части как общей компоновки трактора, так и надежности ряда основных узлов и систем. В частности, крайне низкими оказались показатели технического уровня — и прежде всего надежности дизельного 8-цилиндрового двигателя СМД-81, который устанавливался на образцы первого и второго поколений.

Стало ясно, что необходимы кардинальные меры для повышения надежности трактора. И в первую очередь нужно было что-то решать с двигателем СМД-81. Харьковский моторный завод, где он выпускался, дал понять, что в скором времени решить все проблемы не сможет. Попытка установить на трактор двигатель ЯМЗ также не имела успеха, так как Ярославский моторный завод отказал в применении своего двигателя, сославшись на то, что ЯМЗ — это автомобильный двигатель и на гусеничном тракторе он не обеспечит необходимой надежности.
Поэтому было решено установить совершенно новый и не проверенный двигатель Алтайского моторного завода — Д-4601 аналогичной мощности. Кроме того, были значительно переработаны и другие узлы и системы.

По итогам этих работ в 1988 году были изготовлены образцы трактора третьего поколения, которые снова были отправлены на испытания. Именно трактор Т-250 третьего поколения принял участие в сравнительных испытаниях с американским трактором ­Challenger-65 фирмы Caterpillar, считавшимся на тот момент лучшим гусеничным трактором аналогичной мощности в мире! Но об этом чуть позже.
В результате испытаний Т-250 третьего поколения в очередной раз были выявлены недостатки, самым главным из которых стало расположение центра тяжести, которое не позволяло трактору работать с тяжелыми навесными агрегатами, например плугами. Проведенные опыты агрегатирования Т-250 с навесным плугом ПЛН-8-40 показали, что трактор не может агрегатироваться с данным плугом, так как, кроме снижения предельной устойчивости и управляемости, при транспортировке плуга возможны перегрузки торсионов задних катков и ударное нагружение ведущих звездочек и трансмиссии при переезде препятствий. Попросту говоря, при поднятии плуга ведущие звездочки начинали касаться опорной поверхности, а торсион зад­него катка упирался в ограничитель.

Вот почему при разработке тракторов следующего поколения была переработана их компоновка со смещением центра тяжести вперед. Например, одним из решений по смещению центра тяжести стал отказ от планетарных бортовых редукторов — их заменили двухступенчатыми цилиндрическими редукторами.
Кроме того, были переработаны и усовершенствованы и другие системы трактора. Также стоит отметить, что к созданию трактора четвертого поколения подтолкнул тот факт, что трактор третьего поколения невозможно было окончательно довести до требований технического задания. Было принято непростое решение: отказаться от всего, что уже было наработано, и фактически сделать машину заново, изменив компоновку и практически полностью переделав трансмиссию, гидронавеску и другие системы.

Итогом очередных конструктивных изменений стал трактор Т-250 четвертого поколения, первые образцы которого были изготовлены в начале 1990 года. С новой и непроверенной машиной заводчане вышли на госиспытания и вопреки многим скептикам успешно их прошли с первого раза.
Такая длительность в проектировании и изготовлении опытных образцов, а так же невозможность выхода на серийное производство были обусловлены очень жесткими требованиями технического задания и прохождением всех необходимых испытаний. Фактически, конструкция трактора была зажата в очень узких требованиях. Это было связано и с тем, что трактор создавался одновременно под две разные технологии с разными комплексами орудий — это возделывание хлопка в Средней Азии и возделывание зерновых культур на всей территории Советского Союза.
Тракторы Т-250 четвертого поколения после прохождения испытаний были рекомендованы к серийному производству.
Трактором именно четвертого поколения и является уцелевший экземпляр, находящийся на территории Алтайского государственного аграрного университета.
Т-250 относится к типу гусеничных тракторов общего назначения. Он предназначен для работ в агрегате с навесными, полунавесными и прицепными гидрофицированными, а также комбинированными машинами и орудиями, в том числе с активными рабочими органами. Т-250 — трактор тягового класса 5. Он развивает тяговое усилие 55 кН при скорости движения 9 км/ч. Максимальное тяговое усилие — 112 кН при скорости 4,5 км/ч.

Основой трактора, на которой закреплены все узлы и агрегаты, служит цельносварная рама из профильных лонжеронов замкнутого прямоугольного сечения и поперечных связей. На тракторе установлен 6-цилиндровый дизельный двигатель Д-4601 рабочим объемом 11,15 л, с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха. Эксплуатационная мощность двигателя — 250 л. с. Максимальный крутящий момент — 1288 Нм, а коэффициент запаса мощности — не менее 20%. Двигатель имеет раздельные головки и по четыре клапана на каждый цилиндр.

Работы по созданию этого двигателя на Алтайском моторном заводе, который в те годы назывался «Алтайское моторостроительное производственное объединение», велись совместно с немецкой фирмой MAN. Об этом как раз и говорит соответствующая надпись на крышках головок цилиндров двигателя. В двигателе вообще было очень много новых на то время решений. Максимальная мощность, которую удалось получить, — 400 л. с.
Комбинированная система очистки масла с центрифугой и бумажным фильтрующим элементом была позаимствована у двигателя А01 трактора Т-4А. Регулирование теплового режима двигателя происходит автоматически при помощи изменения частоты вращения вентилятора за счет гидродинамической муфты привода вентилятора, которая активирует его при достижении температуры охлаждающей жидкости 85 °С. Охлаждение масла происходит в жидкостно-масляном теплообменнике. Перед попаданием воздуха в турбокомпрессор он проходит двухступенчатую систему очистки с эжекционным удалением отсепарированной пыли и отводом ее через выхлопную трубу.
Охлаждение наддувочного воздуха осуществляется по типу «воздух — воздух» в воздушном радиаторе, расположенном в передней части блока радиаторов. Запуск двигателя производится при помощи электростартера, но также была возможность установки пускового бензинового двигателя.

Опционально трактор мог быть оборудован предпусковым подогревателем с автоматическим управлением. Для управления оборотами двигателя была предусмотрена педаль, а также рукоятка ручного управления регулятором топливного насоса и рукоятка глушения двигателя. Топливный бак объемом 500 л размещен в средней части рамы под кабиной, между двигателем и блоком силовой передачи. Заливная горловина выведена слева за кабиной.
Для передачи мощности от двигателя на трансмиссию, а также привода насоса гидравлической системы предусмотрена механическая ступенчатая раздаточная коробка, закрепленная на картере маховика.
Полужесткая муфта служит для упругого соединения маховика двигателя с валом раздаточной коробки и компенсации их несоосности. При помощи этой коробки и двух рычагов, расположенных на ней, можно отключить привод на насос гидравлической системы и полностью отключить передачу крутящего момента к трансмиссии — такое решение помогает запускать и прогревать двигатель в зимнее время. Соединение раздаточной коробки с коробкой передач осуществляется при помощи карданной передачи.

Коробка передач, задний мост и конечные передачи жестко соединены корпусами и образуют единый агрегат — блок трансмиссии. Коробка передач — механическая, ступенчатая, диапазонная с гидроподжимными фрикционными муфтами. Благодаря ей трактор получил три диапазона переднего хода и один заднего. Переключение четырех передач внутри каждого диапазона производится под нагрузкой без разрыва потока мощности. Всего имеется 12 передач переднего и 4 передачи заднего хода. В стандартной комплектации трактор может двигаться со скоростью от 4,5 до 18 км/ч вперед и от 4 до 6 км/ч назад. Управление диапазонами осуществляется рычагом, расположенным справа от сиденья механизатора. Переключение передач внутри диапазона производится небольшим рычагом, закрепленным прямо на его сиденье. Им же, посредством гибкого троса, управляется гидрораспределитель гидравлической системы управления трансмиссией, расположенный на гидропанели коробки передач.

На тракторе нет привычной муфты сцепления. Ее роль выполняет фрикционная муфта первой передачи, при этом плавное трогание с места происходит при помощи клапана плавного включения — он управляется педалью, расположенной слева. При нажатии на педаль обороты двигателя снижаются до минимально устойчивых оборотов холостого хода, а при отпускании возвращаются до установленных рукояткой управления подачей топлива.

Смазывание наиболее нагруженных узлов и деталей коробки передач осуществляется принудительно под давлением. Гидравлическая система управления трансмиссией работает от шестеренчатого насоса НШ-63 и охлаждается в масляном радиаторе, расположенном в передней части блока радиаторов.
Для обеспечения трактора минимальной скоростью движения он мог оборудоваться гидрообъемным ходоуменьшителем, благодаря которому можно было осуществлять бесступенчатое изменение скорости движения от 0,06 до 3,2 км/ч. При работе с ним тяговое усилие трактора не превышало 60 кН. Задний мост состоит из главной передачи, механизма поворота и механизмов управления тормозами.

Главная передача представлена парой конических шестерен с круговыми зубьями. Механизм поворота включает две одинаковые муфты поворота — левого и правого. Каждая представляет собой многодисковый фрикционный механизм, работающий в масле, с гидравлическим управлением. Она выполнена таким образом, что в каждой муфте имеется два пакета многодисковых фрикционных муфт — внутреннего и внешнего.
Внутренняя отвечает за поворот трактора, то есть при прямолинейном движении она находится в сжатом положении и передает крутящий момент к конечным передачам. При повороте пакет внутренней муфты разжимается и перестает передавать крутящий момент к конечной передаче.

Внешняя муфта отвечает за торможение. При прямолинейном движении она находится в разжатом состоянии и не препятствует передаче крутящего момента, а во время резкого поворота или торможения сжимается, тем самым останавливая вращение конечной передачи и, соответственно, гусеницы. Примечательно, что при заглушенном двигателе и падении давления масла в гидросистеме управления тормозные муфты сжимаются под действием пружин — таким образом, трактор автоматически встает на стояночный тормоз.
Стоит отметить и надежность механизмов поворота и тормозов. В течении наработки более 5000 моточасов в условиях рядовой эксплуатации в машинно-испытательной станции не потребовалась ни одной их регулировки. А после вскрытия заднего моста и проверки износа деталей, состояние дисков в пакетах было идеальным, они даже не до конца приработались друг к другу. При нажатии на педаль тормоза происходит одновременное торможение обеих тормозных муфт. Кроме того, трактор с завода оборудовался однопроводной пневматической системой, которая использовалась для привода тормозов прицепа. Она также активировалась при нажатии на педаль тормоза.

Несмотря на то что трактор самозатормаживается при падении давления в гидросистеме трансмиссии, он оснащен механизмами и системами, благодаря которым его можно растормозить с целью буксировки и управлять при этом механизмами поворота, а также запускать двигатель с буксира.
Управление направлением движения трактора осуществляется двумя рычагами, закрепленными на мостике управления с правой стороны сиденья механизатора, которые посредством тросовых приводов управляют клапанами поворота на гидропанели заднего моста. Конечные передачи представляют собой двухступенчатые редукторы с прямозубыми шестернями. На тракторе применен односкоростной независимый ВОМ, работающий с частотой 1000 об/мин. Управление включением и выключением возможно при помощи рычага с тросовым управлением, расположенным на левой стенке кабины. При этом происходит управление гидрораспределителем, который активирует гидроподжимную муфту ВОМ. Если во время работы трактора ВОМ не нужен, он отключается механически при помощи рычага, при этом ведущие диски муфты перестают вращаться.

Одним из инновационных решений, которое отличало этот трактор от ему подобных, стала ходовая система, а именно упругая торсионная подвеска. Благодаря ей машина получила хорошую плавность хода практически по любому рельефу. Трактор мог работать на поле как вдоль предыдущей обработки, так и поперек, и при этом механизатор не испытывал дискомфорта.
Подвеска состоит из шести левых и шести правых торсионных валов, установленных в опорах рамы и соединенных попарно с опорными катками посредством крышек, опор и рычагов.

Вращение осей рычагов происходит во втулках, запрессованных в опорах рамы. Ограничение закрутки торсионов осуществляется упорами, установленными в кронштейнах рамы. Но и на этом закрутка торсиона не останавливается — при необходимости далее она происходит параллельно с работой буферной пружины, установленной в ограничителе, которая имеет ход еще 22 мм.
Опорные катки имеют двухободную конструкцию и вращаются на шариковом и роликовом подшипниках, установленных на оси рычага. Трактор получил по шесть опорных и по два поддерживающих катка с каждой стороны.

Направляющее двухободное колесо по конструкции аналогично опорным каткам, но имеет больший диаметр. Оно расположено на кривошипе, и при помощи него происходит натяжение гусеничной цепи благодаря гидронатяжителю, в нижнюю полость которого нагнетается смазка при помощи рычажно-плунжерного шприца.
Для компенсации длины обвода гусеничной цепи при наезде опорных катков на препятствие, а также при попадании крупных предметов между гусеницей и ведущим или направляющим колесом предназначен пружинный амортизатор.

На тракторе применялась гребневая двухдорожечная металлическая гусеничная цепь с резино-металлическим шарниром шириной 530 мм. Такие гусеницы обеспечивают больший срок эксплуатации, чем гусеницы с открытым металлическим шарниром. Заявленный ресурс гусениц — не менее 5000 мото-часов. Пальцы в таких гусеницах представляют собой металлические ступенчатые стержни с навулканизированными резиновыми кольцами. При запрессовке этих пальцев в узлы трения закладывается графитосодержащая смазка для нагруженных сопряжений, которая поступает в течение всего срока эксплуатации.
Кроме того, такие гусеницы имеют меньшее сопротивление перекатыванию, а так же имеют хорошее самоочищение при работе в грязи по сравнению с классической гусеницей с металлическим шарниром.
Но, как вы уже успели заметить, на рассматриваемом тракторе установлены немного другие гусеницы. Они были изготовлены экспериментально, а по факту трактор с ними и сохранился.
Такая конструкция называется «гусеницы с параллельным шарниром», а показанные ранее — «с последовательным шарниром». Гусеницы с параллельным шарниром имеют больший ресурс, лучше работают в грязи и на песчаных грунтах. Один из недостатков таких гусениц — дороговизна изготовления, поэтому на сельскохозяйственной технике они не нашли широкого применения. Среднее удельное давление на грунт от гусениц трактора — 0,45 кгс/кв.см.

В данном случае на тракторе применена ведущая звездочка составной конструкции, на тракторах оснащенных гусеницей с резино-металлическим шарниром ведущая звездочка имела цельнолитую конструкцию. Кроме того, был разработан вариант трактора Т-250 с резиноармированной гусеницей. При таком оснащении трактор мог беспрепятственно передвигаться по дорогам с асфальтированным и любым другим покрытием, не повреждая его.
Трактор оборудован унифицированной раздельно-агрегатной гидравлической системой, запитываемой от шестеренчатого насоса НШ-50.
В гидравлической системе применен трехсекционный гидрораспределитель, который расположен справа от кабины под защитным кожухом. Для привода выносных гидроцилиндров предусмотрены две пары быстросоединительных муфт. Рычаги управления гидрораспределителем выведены в кабину, под правую руку механизатора.

Для работы с навесными и полунавесными машинами на тракторе было применено заднее навесное устройство, которое могло переналаживаться по двух- или трехточечной системе. Рекомендуемая максимальная масса навешиваемого орудия   2540 кг. Подъем навесного устройства осуществлялся при помощи двух гидравлических цилиндров. Во время транспортировки навесное устройство фиксировалось в поднятом положении фиксатором, которым можно управлять из кабины трактора. Для работы с прицепными машинами трактор оборудовался тягово-сцепным устройством ТСУ-1-Ж, или, проще говоря, жесткой прицепной скобой. Дополнительно он мог комплектоваться тяговым крюком ТСУ-3-К.

Система электрооборудования   постоянного тока с номинальным напряжением 24 В. Для запуска двигателя и питания потребителей электроэнергии на тракторе устанавливались четыре аккумуляторные батареи емкостью 110 А каждая. Они размещались на специальной подставке перед кабиной под капотом двигателя или в ящике слева у кабины. Кабина трактора   одноместная, цельнометаллическая, однодверная с центральным расположением поста управления, жестким каркасом безопасности и аварийным выходом. Она оборудовалась подрессоренным сиденьем, системами вентиляции и отопления, стеклоочистителями переднего и заднего стекла, передним стеклоомывателем и многим другим. Немаловажным фактом было и то, что трактор оснащался кондиционером для работы в жаркое время года.

Для обеспечения естественной вентиляции правое стекло кабины имело функцию открывания верхней части. Оно же служило аварийным выходом. Дверь в кабину также была оснащена устройством фиксации в открытом положении. Сиденье тракториста   подрессоренное, регулируемое по росту и весу, углу наклона спинки, с откидными подлокотниками и механизмом реверсирования для удобной работы задним ходом. Да-да, тракторист имел возможность развернуть сиденье и работать таким образом. Для этого в задней части кабины предусмотрена дублирующая педаль клапана плавного включения фрикционной муфты. Вторая педаль в задней части предназначена для растормаживания стояночных тормозов во время буксировки или запуска с буксира.
На тракторе применена система автоматического контроля для оповещения механизатора о сбоях в работе той или иной системы.
Как уже упоминалось, тракторы Т-250 третьего, а затем и четвертого поколения в период с 1988 по 1996 год участвовали в сравнительных испытаниях с американскими тракторами-аналогами Challenger-65 фирмы Caterpillar, приобретенными специально для проведения данных сравнительных испытаний и оценки соответствия трактора Т-250 мировым стандартам.
Испытания показали, что трактор Т-250 мог конкурировать с трактором американского производства. В целом он немного уступал ему в максимальной тяговой мощности, но превосходил по максимальному тяговому усилию и показал большую топливную экономичность.
Трактор Challenger-65 обладал лучшей маневренностью за счет дифференциального механизма поворота и более высокой транспортной скоростью. В то же время Т-250 показал лучшую плавность хода за счет индивидуальной торсионной подвески катков, а также лучшую проходимость как по грязи, так и по снежной целине, а кроме того, был значительно менее трудоемким в техническом обслуживании. К примеру, за наработку 1000 мото-часов трудоемкость обслуживания Т-250 составила примерно 25 человеко-часов, а у трактора Challenger-65 за тот же период работы   42 человеко-часа.

Аналогичные сравнительные испытания трактора Т-250 проходили одновременно с испытаниями гусеничного трактора Т-4А Алтайского тракторного завода и колесного трактора К-701М Кировского завода. По результатам этих испытаний можно сделать вывод, что Т-250 на полевых работах превосходил своих оппонентов практически по всем параметрам.
Так почему же этот трактор, который на момент создания был объективно лучше всех выпускавшихся в СССР и за его пределами, так и не попал на конвейер? 
Его изготовление требовало значительной реконструкции и переоснащения завода, поскольку такие узлы, как трансмиссия, были очень сложными и трудоемкими в производстве. В начале 1990-х на Алтайском тракторном заводе были заложены новые производственные площадки для подготовки к выпуску энергонасыщенного трактора, но... распался Советский Союз. Заводы перестали получать поддержку со стороны государства и фактически были предоставлены сами себе. В итоге необходимая сумма для начала серийного производства трактора Т-250 так и не была найдена   проект заморозили.

В 2003 году существовал проект создания совместного производства тракторов Т-250 на базе Алтайского и Павлодарского тракторных заводов, но развития он не получил.
В 2006-м была предпринята очередная попытка организовать производство Т-250 на заводе в Рубцовске. Был даже подготовлен бизнес-план, согласно которому необходимый объем инвестиций
составил 1,6 млрд руб., а объем производства тракторов в год   около 2 тыс.
При этом предполагаемая цена трактора составила бы 3,5 млн руб. Однако завод уже был не в состоянии возродить производство, так как оборудование устарело, а предприятие фактически стало банкротом.

В 2007-м алтайские тракторостроители пытались договориться о совместном производстве трактора с Челябинским тракторным заводом, но безрезультатно. В том же году между ОАО Алттрак и немецкой фирмой Kirstein Technische Systeme был заключен долгосрочный договор, предусматривающий технологическую подготовку производства и изготовление четырех опытных образцов, а затем поставку в течение 2009 2011 годов изготовленных в Германии 1000 блоков силовой передачи на трактор Т-250. С целью модернизации и улучшения условий труда на базе трактора Т-250 был изготовлен опытный образец А-600 мощностью 325 л. с. Но, как вы уже поняли, ни один из проектов так и не получил развития, а Алтайский тракторный завод через некоторое время был продан за долги и уничтожен.

Память о многолетних кропотливых разработках сотен и тысяч специалистов единственный сохранившийся трактор Т-250 во дворе Алтайского государственного аграрного университета.