В России был совершен значительный прогресс в создании одного из главных компонентов сельскохозяйственной техники — бортовых редукторов для тракторов. Инженеры обнаружили недостатки прежних моделей, улучшили геометрию деталей и заменили используемый материал. Это позволило почти вдвое увеличить запас прочности редуктора и удвоить его срок службы. Разработку можно приспособить и для применения в другой технике, например, в дорожно-строительных машинах и погрузчиках.

В чем заключались изменения в конструкции трактора

Надежность сельскохозяйственной техники — ключевой фактор успеха при проведении посевных и уборочных работ. Чтобы повысить эксплуатационный ресурс, специалисты из Донского государственного технического университета (ДГТУ) улучшили конструкцию бортовых редукторов переднего моста для отечественных тракторов. Эти компоненты крайне важны для производительности, так как преобразуют обороты двигателя в мощь передвижения колес, рассказали инженеры.

— Эти механизмы имеют первостепенное значение для эффективной работы трактора, особенно на тяжелых почвах. Изначально идея возникла в рамках импортозамещения: в России запустили лицензионное производство канадских тракторов. Однако анализ показал, что оригинальный редуктор недостаточно прочен для российских условий, — прокомментировал «Известиям» один из разработчиков, руководитель передовой инженерной школы ДГТУ Владислав Пигенко.

Фото: пресс-служба ДГТУ

По его словам, с применением математической модели были выявлены слабые участки механизма и проведена их оптимизация. Изменилась геометрия опорных элементов подшипников сателлитов — небольших шестерен, передающих крутящий момент, а также форма крышки редуктора.

— Улучшения достигались главным образом путем оптимизации формы компонентов. Проведен расчет прочности крышек с опорными валами подшипников, выявлены зоны с наименьшей прочностью и невысоким ресурсом. Конструкция доработана с изменением формы, введением радиусов закруглений и плавных переходов. Это позволило уменьшить напряжение, тем самым повысить прочность и долговечность узла, — отметил один из разработчиков Андрей Охотников.

Кроме того, изменился и используемый материал. Взамен высокопрочного чугуна, склонного к хрупкости при низких температурах, стали применять легированную сталь. Итогом стало увеличение запаса прочности модернизированного редуктора в 1,76 раза, а общего ресурса агрегата — вдвое.

Так как подобные редукторы применяются не только на тракторах, но и на погрузчиках и дорожно-строительной технике, данная разработка носит универсальный характер, добавил специалист.

Как новые решения помогут повысить урожайность

— Сельхозтехника в России эксплуатируется в гораздо более суровых условиях, чем в Канаде или Европе. Это связано с большими площадями, сложным рельефом и резкими перепадами температур. Новый редуктор лучше выдерживает перегрузки, что уменьшает вероятность простоев — критически важного фактора во время посевной и уборочной кампаний, когда каждая минута играет большую роль, — отметил Владислав Пигенко.

Фото: пресс-служба ДГТУ

По его словам, опытный образец трактора с укрепленными узлами уже прошел полный цикл полевых испытаний. Сейчас его готовят для ускоренных тестовых испытаний на полигоне в Курской области, где машину проверят на специально оборудованных трассах с препятствиями.

— Надежность техники в сельском хозяйстве имеет первостепенное значение, ведь сроки агротехнических работ весьма ограничены. Простой даже на сутки может привести к потере урожая и снижению экономической отдачи. При этом производители уделяют особое внимание надежности машин, — прокомментировал заведующий кафедрой технической эксплуатации машин и оборудования природоустройства Института механики энергетики им. В.П. Горячкина РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева.

По мнению эксперта, представленное решение действительно может повысить ресурс и надежность редуктора. Однако для полной оценки необходим комплексный цикл испытаний и анализов.

— В сельском хозяйстве, где из-за сезонности и жестких сроков агротехнических работ, особенно в посевной и уборочной, отказ техники недопустим. Нарушение графика даже на один день приводит к потерям урожая и уменьшению эффективности производства, — добавил профессор Алексей Апатенко.

Фото: пресс-служба ДГТУ

Он отметил, что исследования ученых остаются актуальными и высокозатребованными.

— Особенность работы заключается в том, что деталь типа «водило» (крепящая сателлиты — небольшие зубчатые колеса) является особо ответственной. Ее требуется точно изготовить, аккуратно собрать, правильно рассчитать размеры, подобрать подходящий материал и подшипники. Ошибиться можно во многих местах, поэтому для таких узлов важна стабильность и повторяемость характеристик, — пояснил заведующий кафедрой инжиниринга технологического оборудования НИТУ МИСИС Алексей Карфидов.

Эксперт добавил, что ранее в СССР подобные редукторы проектировались и производились самостоятельно. Со временем этот опыт был утрачен, однако теперь, в условиях импортозамещения, инженеры вновь занимаются разработкой сложных деталей, опираясь на преемственность теоретической и научной базы.