Томское ноу-хау  Рядом с такими гигантами, обладающими мощной научно-технической базой для поиска и апробирования новых конструктивных решений, которую никак не соотнесешь с возможностями российских разработчиков, тем более радостно выделить уникальное и, не побоимся этого слова, в чем-то революционное изобретение специалистов ООО «Томские трансмиссионные системы». Эта наша сугубо отечественная фирма специализируется на инженерно-исследовательских и опытно-конструкторские работах в сфере волновых механических передач с промежуточными телами качения. Если коротко, их еще называют «редуктор-подшипник».
Следует отметить, что волновые редукторы с промежуточными телами качения как класс передаточных механизмов известны уже больше века. Но конструкторские разработки в этом направлении велись с целью практического использования какого-то одного, от силы двух достоинств данной схемы. А ведь их, обратите внимание, аж целых три: обойменная конструкция, принцип чистого качения, а также вовлечение в работу всех силовых элементов. Но никто, вот ведь какая несправедливость, достойная отдельного исследования, никто прежде не задавался целью соединить все эти достоинства в одном механизме. А вот именно это и удалось специалистам из Томска.
Чисто внешне редуктор-подшипник довольно похож на обычный подшипник качения. Он собран из нескольких цилиндрических и кольцевых обойм, вставленных одна в другую. Между ними катаются шарики двух типов. Те, что поменьше, как раз и служат в роли подшипника качения. А у тех, что побольше размером, задача другая – они позволяют одной обойме вращаться медленнее (или быстрее) относительно другой. Цилиндрические обоймы одновременно являются корпусом редуктора-подшипника. Особенность томского ноу-хау заключена в расположении шариков между обоймами и геометрии криволинейных дорожек качения. Но здесь мы не станем вдаваться в конструктивные подробности, интересные исключительно узким специалистами. Все внимание уделим практическому применению инновации. По сравнению с традиционными зубчатыми редукторами, разработанный сибирскими инженерами редуктор-подшипник наделен несколькими существенными достоинствами. 
Во-первых, за счет обойменного принципа компоновки он очень компактен. В его конструкции фактически нет составных частей, неотъемлемых для классического редуктора: корпуса, валов, шестерен и подшипников. Благодаря этому масса и габариты передаточного звена уменьшены на 1–2 порядка. А если еще контактирующие детали делать, допустим, из керамических материалов, которые не имеют упругих и пластических деформаций, то в деле «миниатюризации» механизма можно будет легко добиться еще более ощутимых результатов.
Во-вторых, в отличие от зубьев шестеренок, которые неизбежно трутся между собой, шарики между обоймами редуктора-подшипника просто катятся. А трение качения, как известно, гораздо меньше трения скольжения. Поэтому КПД новой волновой передачи достигает показателя 0,98. Для традиционных редукторов это недостижимый рубеж.
В-третьих, если в отдельно взятый момент у любой зубчатой передачи одновременно задействованы только два-три зуба, находящиеся в прямом контакте, то в обоймах редуктора-подшипника – все шарики без исключения. Что это дает? Как известно, потенциальная мощность, которую способен передать редуктор, определяется тем, какое усилие на срез выдерживают, не разрушаясь, одновременно находящиеся в зацеплении рабочие элементы. А далее просто сопоставьте «массовость обороны» зубьев и шариков. Надеюсь, теперь вам понятно, какие возможности по наращиванию мощности передачи открывает редуктор-подшипник…
Главное изменение, которое делает вполне осуществимым изобретение томичей, заключается в принципиальной возможности максимально приблизить двигатель с миниатюрным и при этом мощным редуктором-подшипником непосредственно к исполнительному механизму (колесу автомобиля, винту вертолета или корабля и т.п.). Иными словами, полностью отпадает необходимость в такой всегда громоздкой и тяжелой трансмиссии. Используя базовый редуктор-подшипник и несколько его модификаций, ориентированных на конкретные задачи, можно, как из конструктора, собрать любые разновидности применяемых сегодня в технике передаточных устройств. К тому же, в процессе эксплуатации новый волновой передаточный механизм не будет нуждаться ни в ремонте, ни в обслуживании.
Сегодня это революционное решение уже реализовано фирмой в конструкции оригинального гайковерта, который можно использовать при монтаже мачт ЛЭП, трубопроводов и т. п., не прилагая больших усилий. Сейчас для этих целей используют дорогостоящие и сложные гидравлические гайковерты, которые, к тому же, в 4–5 раз тяжелее. Еще несколько оригинальных решений находятся в непосредственной разработке: редуктор для электродвигателя, редуктор для ручной дрели, редукторы для усиления руля автомобиля и для электродвигателя трубопроводной арматуры.
С текущей ситуацией и прогнозом развития рынка подшипников можно познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок подшипников в Росси и в Украине». Владимир Баранов http://www.promvest.info |
