На технологическое направление в рамках Постановления Правительства РФ № 1312




ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

"Разработка унифицированной линейки тракторов сельскохозяйственного назначения класса 3 и 4 с системой автоматического вождения при выполнении технологических операций"

1.​ Роль и место проекта в решении стоящих задач в сфере государственных интересов

Рынок колесных тракторов третьего класса в большинстве своем представлен продукцией СНГ (ХТЗ и МТЗ - суммарная доля в 2008 году – 73%). В 2008-2009 году наметилась тенденция увеличения доли тракторов 3 тягового класса производителей из дальнего зарубежья, что свидетельствует о росте интереса потребителей к качественным машинам этого сегмента. Однако уменьшение платежеспособности клиентов из-за кризиса и рост цен на импортную продукцию вследствие роста курса основных валют свели эту тенденцию практически к нулю. Анализ структуры рынка колесных сельскохозяйственных тракторов тягового класса 3 в Российской Федерации за 2008 – 2009 гг. свидетельствует об устойчивом положении ОАО «ХТЗ», доля которого за 2008-2009 гг. хотя и снизилась на 14,5%, но по итогам 2009 г. составила - 43,0%. Другим крупным игроком в сегменте является «МТЗ», доля которого за 2008 – 2009 гг. возросла с 17,9% до 23,2% или на 5,2%.

Следует отметить, что несмотря на то, что рынок колесных тракторов тягового класса 3 упал в связи с кризисом 2008-2009 г., основным фактором снижения продаж в данном сегменте явилось, то, что основные производители тракторов тягового класса 3 «Харьковский тракторный завод» (ХТЗ) и «МТЗ», производят морально устаревшие тракторы, с небольшим уровнем комфортабельности, механическими трансмиссиями без элементов автоматического управления. В данный момент на рынок приходит расчетливый прагматичный потребитель, который заботится не только о единовременной выгоде, но и о высокой производительности техники, в том числе за счёт комфортабельных условий работы водителя трактора. Поэтому ХТЗ стремительно теряет свою долю рынка.

Наиболее массовый трактор в рассматриваемом сегменте колесных тракторов тягового класса 3 (ХТЗ) имеет интегральную компоновку. Однако реализация современных агротехнических требований наиболее эффективна при применении колёсных тракторов классической компоновки. Классическая компоновка обеспечивает не только снижение веса трактора, но и делает машины более универсальными: лучше приспособленными к пропашным работам за счет лучшей управляемости, более высокой курсовой устойчивости; они лучше вписываются в междурядья и лучше приспособлены для эшелонированного агрегатирования. А снижение веса трактора заметно ослабляет остроту проблемы уплотнения почвы.

В рассматриваемом классе тракторов первые пять мест принадлежат мировым производителям сельскохозяйственной техники JohnDeere, Fendt, Deutz-Fahr, Case IH/ Steyr, Claas, которые в 2009 году суммарно произвели 4 тысячи тракторов именно классической компоновки. Однако присутствие их на рынке России в сегменте неуклонно снижается из-за чрезмерной дороговизны импортных машин.

В то же время сегмент колесных тракторов тягового класса 3 имеет перспективную динамику к росту, ведь порядка 30% сельскохозяйственных орудий предназначены именно для тракторов тягового класса 3.

Следует отметить, что на сегодня в России не производится отечественный колесный трактор класса 3, что требует срочных мер по заполнению данной ниши на рынке сельскохозяйственной техники.

Ценовые характеристики планируемых к производству по настоящему проекту тракторов планируется выше уровня цен тракторов из СНГ (за счет высоких потребительских свойств, лучших технических характеристик и эргономики, повышенной производительности). Однако, разрабатываемые тракторы с отечественными агрегатами (трансмиссия, передний ведущий мост) будут стоить несколько ниже, чем импортные тракторы из дальнего зарубежья. Создаваемый трактор сможет удовлетворить конечного потребителя не только по соотношению цена/качество, но и по комфортабельности и уровню послепродажного сервиса. Для обеспечения требуемого уровня эксплуатационных характеристик трактора необходимо оснащение его современной системой управления с системой автоматического вождения при выполнении технологических операций.

Практическая реализация данного проекта обеспечит снижение зависимости внутреннего рынка от импорта зарубежных аналогов, позволит ликвидировать имеющееся техническое отставание отечественного машиностроения от мировых лидеров в области создания технологий для тракторной техники.

2.​ Цели и задачи проекта

2.1.​ Цели проекта

Целью работы является создание и организация серийного производства модельного ряда универсальных сельскохозяйственных колесных тракторов состоящего из базового трактора мощностью 180 л.с. и его модификаций мощностью 160, 200 и 230 л.сс отечественной автоматической трансмиссией PowerSchift и переднего ведущего моста, соответствующего мировым стандартам по техническому уровню, экологическим и эргономическим требованиям, что обеспечит внедрение в сельскохозяйственной отрасли перспективных прогрессивных ресурсосберегающих агротехнологий, повышение производительности труда в сельском хозяйстве.

Создание сельскохозяйственного трактора с улучшенными эксплуатационными характеристиками в качестве более доступной по цене альтернативы импортным тракторам JohnDeere, CNH, MasseyFergussson, МТЗ и др.

2.2.​ Задачи проекта:

- Разработка комплекта конструкторской и технологической документации, проведение комплекса испытаний базового трактора мощностью 180 л.с.;

- Разработка рабочей конструкторской документации на модификации базового трактора мощностью 160, 180, 230 л.с.;

- Подготовка и организация серийного производства колесных сельскохозяйственных тракторов классической компоновки эксплуатационной мощностью двигателя в диапазоне 160, 180 и 230 л.с. обеспечивающих:

- высокую надежность

- повышение топливной экономичности и экологичности;

- автоматизацию контроля и управления на базе современной электронной аппаратуры;

- комфортные условия работы оператора;

- универсальность;

- снижение трудоемкости технического обслуживания и высокую ремонтопригодность.

3.​ Требования к выполнению проекта

3.1.​ Работы, проводимые в ходе реализации проекта, должны базироваться на новейших достижениях в области создания и проектирования колёсных сельскохозяйственных тракторов, технологий их изготовления и применения.

Предлагаемые конструкторские, технологические, материаловедческие или иные решения должны быть обоснованы и подтверждены экспериментальными исследованиями. Результаты исследований должны соответствовать прогнозируемому научно-техническому уровню на период до 2020г. и должны быть конкурентоспособными по отношению к существующим и, прежде всего, зарубежным аналогам.

При реализации проекта должны быть исследованы, выбраны и обоснованы средства и методы, обеспечивающие решение поставленных задач, показана их эффективность для практического применения.

В процессе выполнения работ должны соблюдаться требования по метрологическому, методическому и информационному обеспечению, требования по обеспечению безопасности для жизни и здоровья персонала, а также требования по охране окружающей среды.

3.2.​ В результате проекта должны быть разработаны:

- Технические задания на разработку тракторов мощностью 160, 180 и 230 л.с.

- Комплект конструкторской и технологической документация (далее – КТД) для изготовления опытного образца базового трактора мощностью 180 л.с. с системой автоматического вождения при выполнении технологических операций.

- Акт приемочных испытаний опытного образца базового трактора мощностью 180 л.с.

3.3.​ В ходе проекта должны быть изготовлены:

3.3.1.​ Опытные образцы трансмиссии и переднего моста для применения в конструкции базового трактора 180 л.с.

3.3.2.​ Опытные образцы базового трактора в количестве, необходимом для отработки и общей квалификации изделий (2 шт).

3.3.3.​ Оснастка для изготовления опытных образцов трансмиссий и передних мостов.

3.3.4.​ Оснастка для испытаний опытных образцов трактора.

4.​ Технические требования

4.1 Состав изделия

4.1.1 Трактор должен состоять из следующих частей:

– трансмиссия;

– передний мост;

- гидравлические системы (смазки и управления трансмиссии, поворота, тормозов и заднего навесного оборудования, исполнительные элементы системы точного земледелия);

– двигатель;

- системы двигателя;

- электрооборудование (включая систему управления и систему точного земледелия);

- кабина;

- комплект внешнего обвеса (капот, крылья, лестницы, подножки и т.п.).

4.1.2.Трактор должен обеспечивать:

-выполнение широкого комплекса сельскохозяйственных работ по основной и предпосевной обработке почвы, (пахота, безотвальное рыхление, боронование, сплошная культивация), а также работе в междурядьях различной ширины (пропашка, гребнеобразование, окучивание, культивация и др.), посева и уборки зерновых и других культур, в составе однооперационных и комбинированных агрегатов, внесение гербицидов и удобрений, заготовку кормов в т.ч. на пойменных лугах, транспортные работы на равнинах исклонах крутизной до 8 градусов с навесными, полунавесными, прицепными машинами и орудиями, погрузочно-разгрузочными механизмами в почвенно-климатических зонах с умеренным климатом, а также мелиоративных работах и в районах возделывания риса и хлопчатника в Российской Федерации и государствах СНГ;

- агрегатирование с набором существующих и перспективных типов отечественных и зарубежных сельскохозяйственных машин для растениеводства, а также выполнение транспортных и транспортно-технологических работ и повышение производительности на всем комплексе энергоемких работ, в том числе за счёт универсальности традиционной компоновки трактора;

- агрегатирование с машинами и орудиями, предназначенными для лёгких дорожных, строительных и мелиоративных работ;

- транспортные скорости до 50 км/час, а также универсальность при использовании трактора на транспортных и транспортно-технологических работах за счёт преимуществ классической компоновки.

4.2 Требования назначения.

Компоновочное решение трактора – сельскохозяйственный трактор универсального назначения, колёсный, традиционной (классической) компоновки с передними управляемыми колесами (4К4а).
Тяговый класс по ГОСТ 27021  
Номинальная сила тяги, кН 27…36
Максимальная мощность на ВОМ (при частоте вращения хвостовика 1000 об/мин), % от мощности двигателя  
Скорость движения, км/ч, не менее Переднего хода -​ технологическая -​ рабочая -​ транспортная Заднего хода 0,3-5,0 5,0-15 40-50 0,3-40
Масса конструктивная кг, не более 6400±200
Эксплуатационная масса трактора (без дополнительных грузов при полной заправке) кг, не более 6900±200
Эксплуатационная масса трактора (с дополнительными грузами при полной заправке) 9600±200
Максимально допустимая масса трактора, в агрегате с дополнительными грузами, навесными машинами и заполненными технологическими ёмкостями кг, не менее 10800±300
Распределение эксплуатационной массы по осям, %, не менее: - для прицепных орудий: - передняя - задняя - для навесных орудий: - передняя - задняя  
Общая допустимая масса буксируемых прицепов, т Определяется возможностями пневматической системы трактора и пневматических тормозов прицепа
Агротехнический просвет, мм, не менее  
Глубина преодолеваемого брода, м, не менее 0,85
Наименьший радиус поворота, м, не более 5,5±0,5
Колея, мм - передней оси - задней оси Регулируется ступенчато переустановкой опциональных колёс с различными величинами вылета диска (+ ЕТ) 1400-2150 1400-2150
Должна быть предусмотрена возможность установки сдоенных колёс.
Угол поперечной статической устойчивости, при базовой колее, не менее По ГОСТ 12.2.019 36°
Предельные углы подъёма и спуска в транспортной комплектации (без прицепа) 20°
Вал отбора мощности Независимый, заднего расположения (трактор должен иметь возможность комплектации передним ВОМ)
Частота вращения, об/мин 540 и 1000 (должна быть возможность комплектации трактора ВОМ 750 и 1000 об/мин)
Хвостовик ВОМ должен быть сменным.  
Набор хвостовиков (диаметр/кол-во шлиц) 35/6, 38/8, 35/21, 45/20, 55/20 (эвольвентный)
Расположение хвостовика по ГОСТ 3480
Должен быть предусмотрен синхронный режим работы ВОМ.
Должна быть предусмотрена возможность комплектования трактора четырёхскоростным экономичным ВОМ 540, 540Е, 1000 и 1000Е об/мин.
Длительность непрерывной работы без дозаправки топливом, при 90% загрузке, ч, не менее  
Объём топливного бака, л, не менее  
Время подготовки двигателя к запуску и его пуск при температуре окружающего воздуха до -40ºС, час 0,5
Виды и типы агрегатированиясельскохозяйственными машинами и орудиями Существующие и перспективные типы отечественной и зарубежной сельскохозяйственной и мелиоративной техники по возделыванию почв к тракторам тяговых классов 2 и 3
Условия эксплуатации Трактор должен отвечать требованиям, предъявляемым к изделиям соответствующего исполнения «У» ГОСТ 15150.
Конструкция трактора должна обеспечивать его транспортировку ж/д транспортом.
Должен быть предусмотрен вариант комплектации трактора системой подрессоривания кабины и переднего моста (при максимальной скорости 50км/ч).
4.3. Требования к конструкции составных частей
   
Двигатель Дизель
Расположение и количество цилиндров Рядное расположение, 6 цилиндров
Номинальная мощность, кВт (лс) / при об/мин 118 (160)/ 2200 - для трактора ТК3-160 135(184) / 2200 -для базового трактора ТК3-180 147 (200*) / 2200 - для трактора ТК3-200 169 (230*) / 2200 - для трактора ТК3-230 * с функцией Powerboost, двигатель с двухуровневой регулировкой по мощности для работы с активными орудиями от привода ВОМ
Номинальный коэффициент запаса крутящего момента, %, не менее  
Удельный расход топлива при номинальной мощности, г/л.с.ч (г/кВт.ч) не более 165 (225)
Система охлаждения Жидкостная, закрытого типа
Трансмиссия  
Число передач (без ходоуменьшителя) -вперёд, не менее -назад, не менее  
Реверс Планетарный, с многодисковыми фрикционными муфтами, работающими в масле
Переключение передач Многодисковые фрикционные муфты, работающие в масле
Переключение диапазонов Зубчатые муфты с синхронизаторами
Система смазки Принудительная, с подачей масла к буксующему фрикциону в момент переключения
Система управления Powershift Переключение передач без разрыва потока мощности во всех диапазонах. Электрогидравлическая, с возможностью программирования законов изменения давления в гидроподжимных муфтах переключаемых передач. Должна исключать возможность включения 2-х и более передач.
Передача главная Коническая со спиральным зубом, с коническим дифференциалом, блокируемым многодисковой муфтой с электрогидравлическим управлением
Конечные передачи мостов Планетарные одноступенчатые
Тормоза - рабочие - стояночные Дисковые, работающие в масле Совмещены с рабочими (постоянно замкнутые гидроуправляемые)
Передний ведущий мост  
Привод переднего моста Карданный, посредством фрикционной муфты с электрогидравлическим управлением
Дифференциал Оснащённый механизмом блокировки с электрогидравлическим приводом
Ходовая часть Колёсная формула 4х4. Задние колёса с возможностью сдваивания и пропуска одного ряда между сдвоенными колёсами при междурядьях 450, 500, 600 и 700 мм.
Размер колес, дюйм (база) задние передние  
20,8R38 16,9R28  
Опционально, в соответствии с кинематической зависимостью КПП/ПВМ, в том числе, с устройствами для сдваивания (страивания), для уменьшения давления на почву в соответствии с требованиями ГОСТ 26955, а также с проставками и с различными величинами вылета диска (+ ЕТ) для работы в междурядьях:  
460/85R38 380/85R28  
18,4R38 14.9R28  
520/70R38 420/70R28  
520/85R38 420/85R28  
20,8R38 16,9R28  
540/65R38 440/65R28  
580/70R38 480/70R28  
600/65R38 480/65R28  
650/60R38 520/60R28  
650/65R38 540/65R28  
710/70R38 600/65R28  
480/80R42 16,9R28  
20,8R42 460/85R30  
520/85R42 460/85R30  
620/70R42 480/70R30  
650/65R42 540/65R30  
650/65R42 600/65R28  
270/95R48 230/95R36  
480/80R38IND 400/80R28IND  
540/80R38IND 440/80R28IND  
650/65R42IND 540/65R30IND  
18,4-38/14FOR 14,9-28/14FOR  
600/65-34FOR 500/60-26,5FOR  
20,8-38/14FOR 16,9-28/14FOR  
600/65R38FOR 500/65R28FOR  
650/65-38FOR 540/65R28FOR  
650/75-38FOR 540/70-30FOR  
Рулевое управление а) Ручное, с гидрообъёмной передачей, воздействующее на встроенный в трапецию переднего моста гидроцилиндр поворота, с возможностью установки устройства для автоматического вождения. б) усилие поворота рулевого колеса при работающем питающем насосе, Н, не более 30 в) число оборотов рулевого колеса, обеспечивающих полный угол поворота направляющих колес, не более 5 г) свободный ход (люфт) рулевого колеса при работающем дизеле, не более 25° д) пределы регулирования рулевого колеса: 1) по углу наклона к горизонту, бесступенчато от 25° до 40° 2) по высоте, мм, бесступенчато 100±20
Гидросистема  
Тип Раздельно-агрегатная, чувствительная к нагрузке (с компенсацией давления и расхода)
Гидронасос Переменного рабочего объёма с автоматическим регулированием подачи
Максимальная подача насоса, л/мин, не менее  
Максимальное давление, МПа, не менее  
Гидроцилиндры 2 задних + 2 передних (вариант комплектации)
Усилие на концах тяг навесных устройств, кг не менее -Передних (опция) -Задних  
Внешние выводы системы: количество раздельно-управляемых выводов муфты внешних выводов гидросистемы 3…5 быстроразъёмные
Быстроразъёмные соединительные муфты должны обеспечивать агрегатирование с зарубежными и отечественными сельхозмашинами (БАЗА). Наличие выводов с регулировкой потока - 1-2 Наличие обратных входов (слив) без давления для привода гидромоторов орудий с различными размерами быстроразъёмных соединительных муфт;
Рабочее и вспомогательное оборудование
Заднее навесное устройство НУ-3 по ГОСТ 10677 Должно быть предусмотрено агрегатирование с зарубежными сельхозмашинами
Тягово-сцепное устройство ТСУ-1 и ТСУ-3 (по заказу) по ГОСТ 3481
Переднее навесное устройство По ГОСТ 27378 (устанавливается по заказу)
Должна быть предусмотрена возможность установки соединительных элементов типа НУ-3 и быстросоединяемых устройств типа «Вальтершайд»
Пневмосистема Однопроводная (опционально двухпроводная или одно- и двухпроводная), раздельно-агрегатная, предназначена для привода тормозов прицепа (согласовано с тормозами трактора) и проведения техобслуживания.
Кабина  
Тип кабины Защитная, каркасного типа, герметизированная, виброшумоизолированная, одноместная с установкой дополнительного сиденья. Должна быть возможность для оборудования дополнительного поста управления для движения задним ходом.
Сиденье водителя Центрального расположения, подрессоренное, регулируемое по массе и росту водителя, с ремнями безопасности по ГОСТ 20062 с удлинителем спинки и подлокотниками.
Система нормализации микроклимата в кабине По ГОСТ 12.2.120. Вентиляционно-отопительная система и экологически чистый кондиционер (кондиционер устанавливается по заказу). Предусмотреть установку фильтра наружного воздуха.
Органы управления движением и рабочим оборудованием По ГОСТ 12.2.120 и ГОСТ 12.2.019. Допускаются отступления от требований ГОСТ у органов управления дополнительного поста управления.
Контрольные приборы и сигнализаторы, средства аварийной защиты Блок индикации и контроля обеспечивающий контроль и отображение информации, звуковую и световую сигнализацию об эксплуатационных параметрах основных агрегатов трактора (номенклатура контролируемых параметров уточняется в ходе проектирования). Двигатель должен быть оборудован устройством для экстренной остановки при аварийных ситуациях. Предусмотреть возможность установки бортового компьютера и монитора.
Требования к электрооборудованию По ГОСТ 3940. Постоянного тока однопроводное с «минусом» на корпус, напряжение 12 В.
Осветительная и светосигнальная аппаратура В соответствии с ГОСТ 3940, ГОСТ 8769, ГОСТ 12.2.019
Вспомогательное оборудование Стеклоочистители и стеклоомыватели переднего и заднего стёкол с электроприводом, звуковой сигнал, звуковые сигналы аварийных режимов работы узлов и агрегатов трактора, штепсельные разъёмы и розетки для подключения сельхозмашин (по ГОСТ 9200), переносная лампа
Система контроля технического состояния и аварийной защиты (электронный щиток) Обеспечивает предъявление визуальных сигналов в режимах «Тест системы», «предпусковой контроль», «нормальная работа», «аварийное состояние»
Система регулирования положения навесного оборудования с системой гашения колебаний По заказу
Взаимодействие средств автоматического контроля и управления Шинный обмен по CAN-протоколу на основе стандартов SAE J1939 и ISO11783
- В конструкции трактора должны быть учтены требования международных стандартов ИСО, распространяемые на с/х тракторы (ISOBUS). - Видеотерминал управления навесным устройством должен взаимодействовать с навесным устройством посредством CAN-шины по стандарту ISO-BUS (ISO 11783). - Сеть ISO-BUS должна быть отделена от сети управления трактором посредством специального аппаратно-программного шлюза. - Самообучение системы управления движением трактора на поворотной полосе должно осуществляться запоминанием манипуляций, выполняемых опытным оператором «вручную» при движении трактора на поворотной полосе. - Информация о выбранных оператором режимах работы трактора и техническом состоянии основных агрегатов и узлов должна поступать оператору (в том числе на монитор) в минимально необходимом объёме и в максимально понятной и чёткой форме. - Информация, предназначенная не для оператора, а для служб технического сервиса и ремонта, не должна поступать оператору. Она должна храниться в разделах запоминающего устройства, доступных только пользователям этими разделами.
             

Показатели надежности

80 % ресурс до капитального ремонта основных агрегатов трактора (двигатель, трансмиссия, ведущие мосты), м-ч, не менее  
Средняя наработка на значимый (II и III групп сложности) отказ за половину ресурса, мото-ч, не менее  
Удельная суммарная оперативная трудоемкость, чел-ч / 1 тыс. м-ч, не более: -​ технического обслуживания -​ устранения отказов  
Требования по эксплуатации, удобству технического обслуживания, ремонта и хранения В соответствии с ГОСТ 19677
Критерием предельного состояния при оценке гамма-процентного ресурса трактора является достижение предельного состояния (исчерпания ресурса, необходимости капитального ремонта) двигателя и трансмиссии. Ресурс несущей системы должен быть не менее полного срока службы трактора.

Общие требования

Требования к уровню локализации – не менее 50%.

Требования по радиоэлектронной защите - не предъявляются.

Требования по живучести и стойкости к внешним воздействиям - в соответствии с современными требованиями и действующими нормативными документами.

Требования по эргономике и технической эстетике - в соответствии с ГОСТ 12.2.019, ГОСТ 12.2.120.

Требования по транспортабельности - в соответствии с ГОСТ 19677, ГОСТ 12.2.019.

Требования по безопасности - в соответствии с ГОСТ 12.2.019, ГОСТ 12.2.120.

Требования по стандартизации и унификации – в соответствии с современными требованиями и действующими нормативными документами.

Требования по технологичности. Конструкция трактора должна обеспечивать его производство по современным технологиям, из современных материалов. Должны быть предусмотрены системы автоматического диагностирования состояния узлов и агрегатов.

Конструктивные требования - в соответствии с ГОСТ 19677.

Навигационная система точного земледелия для посева и других операций, оснащение системой мониторинга техники спутниковой системой ГЛОНАСС - по заказу.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-11-23 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: