Предлагаемая работа освещает историю развития конструкции отечественного трактора в XX веке. Это столетие было насыщено мировыми войнами (1914–1918 гг. и 1939–1945 гг.), локальными международными конфликтами, рядом социальных революций, разразившихся на просторах нашей державы и приведших к смене общественно-политических формаций (февральская и октябрьская 1917 г., коренные преобразования 1991 г.). Несмотря на это, под воздействием научно-технического прогресса происходило эволюционное совершенствование тракторной техники в России. Участниками этого процесса были отечественные учёные, конструкторы, инженеры, организаторы производства, рабочие и служащие, все те, кто работал в отрасли тракторостроения.
Сегодня ещё недостаточно научно-технической литературы, освещающей путь развития тракторостроения в нашей стране, а научных работ, где бы проводился анализ развития конструкции трактора, крайне мало. Потребность же в них ощущается в первую очередь, потому что сегодня назрела ситуация, когда разработчики мобильной энергетики ищут пути перехода на новые типы двигателей, пересматривают тяговую концепцию трактора, внедряют новые автоматизированные системы управления самоходной машиной с элементами искусственного интеллекта. Каковы должны быть основные параметры новой тракторной техники XXI в. можно во многом определить, обратившись к колоссальному опыту наших тракторостроителей, тщательно изучая его на примере истории развития конструкции трактора в XX в.
Появление трактора было вызвано научно-техническим прогрессом техники, социальным и экономическим развитием человеческого общества, ростом потребности тяговых машин в сельскохозяйственном производстве. В начале XX в. начиналось широкомасштабное тракторостроение, первые конструкции самоходных машин оснащались паровыми двигателями, затем двигателями внутреннего сгорания, топливом для которых служили сырая нефть, керосин, лигроин, бензин, солярка (дизельное топливо). Был в истории трактора и электропривод, который всесторонне исследовался до середины 1950 гг.
Научно-технический прогресс тракторостроения – это объективная, постоянно действующая закономерность, которую необходимо изучать и использовать в интересах совершенствования конструкции машин для повышения их эффективности. Предметом изучения по выявлению закономерностей развития конструкции трактора в XX в. в данной работе выбраны сельскохозяйственные тракторы, серийно выпускаемые на отечественных предприятиях. Серийные тракторы выбраны для исследований, потому что они прошли «естественный» отбор из нескольких видов экспериментальных конструкций и «завоевали» право трудиться в сельскохозяйственном производстве. По аналогии с растительным и животным миром, где в результате естественного отбора выживают наиболее приспособленные особи каждого вида, можно сделать вывод о наибольшей приспособленности серийной конструкции трактора к сложившимся условиям эксплуатации, т. е. она в данный период времени наиболее рациональна и востребована.
Тщательно отобранная информация по серийно выпускаемым тракторам, научная обработка собранных данных и их анализ позволят установить закономерности изменения характерных показателей трактора и спрогнозировать дальнейший путь развития конструкции, что в значительной мере поможет современным создателям тяговой сельскохозяйственной техники при выборе рациональных параметров для новых машин.
При выполнении работ был использован богатый фактологический материал, хранящийся в Музее истории отечественного тракторостроения (с. Новый Быт Московской области), это книги, научные статьи, протоколы испытаний, архивные материалы и экспонаты. На основе их изучения удалось выявить поэтапную эволюцию конструкции трактора, определить временные сроки изменений и усовершенствований, которые внедрялись на новых машинах, что является очень важным с точки зрения науки по истории техники. Проведённые исследования позволяют нам сопоставить достижения отечественных и зарубежных тракторостроителей, установить приоритеты инженерно-технических достижений и выявить вклад нашего государства в мировое развитие конструкции трактора.
Приведённые в работе довольно подробные описания технических особенностей конструкции трактора дают полное представление о принципах его работы, о конструктивном совершенстве и эксплуатационных возможностях машины, что, несомненно, важно для студентов, инженеров, любителей техники и специалистов, изучающих историю мобильной энергетики в сельскохозяйственном производстве.
Изложение материала в соответствии с временной хронологией позволяет провести энциклопедическое обозрение всевозможных конструкций серийных тракторов, выпускаемых в XX в.
Выполненная работа не отвечает на все вопросы по трактору будущего, она лишь первая попытка осмысления накопленного в XX в. опыта в вопросах конструирования и производства тракторной техники. Начатая работа требует продолжения и поиска новых подходов в рамках науки по истории техники для изучения богатого наследия, созданного отечественными тракторостроителями.
Причины появления тракторной техники. Её значение и роль в жизни человеческого общества
Созданный гением человечества механический тепловой двигатель породил множество вариантов его использования. Одним из них стало его применение в сельскохозяйственном производстве, где монотонный, подчас изнуряющий процесс выращивания культурных растений, с использованием мускульной силы человека и упряжных животных, существенно тормозил повышение производительности крестьянского труда, что становилось одним из сдерживающих факторов поступательного развития цивилизации.
Все терпящий железный двигатель мог работать без устали день и ночь, в любую погоду, не ропща и не прося милости у хозяина. Это изобретение человечества освобождало людей от физически изматывающего труда, вело к цивилизованному переустройству человеческого общества. Пропадала потребность в низкоквалифицированном и малооплачиваемом труде, возрастали производительность и качество продукции, в значительной мере улучшались условия быта в крестьянской среде.
В конце XIX – начале XX в. механический двигатель с внутренним сгоранием стал применяться на самоходных машинах, которые могли перемещаться по полям и лугам и приводить в действие различные сельскохозяйственные машины и орудия, такие как плуги, почвообрабатывающие фрезы, бороны, повозки, сеялки, сажалки, косилки, сноповязалки и т. п.
Изучение истории техники показывает, что в начале XX в. инженерная мысль активно работала в направлении создания тракторной техники. В России, Западной Европе и особенно в САСШ (Северо-Американские Соединённые Штаты) разрабатывалось большое количество всевозможных конструкций колёсных и гусеничных тракторов. Не имея ещё научных основ, инженеры и конструкторы во всём мире, на свой страх и риск, проектировали и изготавливали оригинальные машины. Вначале не все они соответствовали необходимым требованиям, были дорогими и ненадёжными в эксплуатации, их производители зачастую работали в убыток и разорялись. Однако создание нового не останавливалось, землепашцам требовалась такая машина, а инженеры интуитивно понимали необходимость её появления, и у них присутствовала уверенность в возможности создания удобной со всех точек зрения конструкции трактора. Уже первые годы применения ещё не совершенной тракторной техники на полях продемонстрировали её громадную эффективность при выполнении сельскохозяйственных работ. Так, стоимость обработки почвы с помощью парового трактора снизилась в 9 раз по сравнению с обработкой лошадиной тягой и в 93 раза по сравнению с применением силы человека. Трактор с ДВС мощностью 20 л. с. выполнял работу на вспашке, равную работе 400 человек, при мощности двигателя 100 л. с. – 1500 человек. Вследствие применения с тракторами более совершенных плугов, позволяющих увеличить глубину пахотного слоя, урожайность в растениеводстве увеличилась на 20–30 %. Вытеснение тяговых животных из сельскохозяйственного производства позволило переориентировать 18 % посевных площадей под выращивание продукции для человека, именно столько использовалось ранее для содержания рабочего скота [1].
