CC BY
42
УДК 630.36
1Карчин Ф. А., 1 Лапин А. С., 1Тесовский А. Ю.
хФГБОУ ВПО «Московский Государственный университет леса», Мытищи, Россия
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ МАШИН ЛЕСОЗАГОТОВОК И ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА.
По техническому уровню машины лесозаготовок и лесного хозяйства отечественного производства уступают зарубежным аналогам [1] . Однако, этот недостаток может быть компенсирован оперативным устранением отказов. Одним из путей достижения этого может выступать применение мобильных технологий технического обслуживания и ремонта.
В дополнение к классическому подходу к ТО и Р, такому как резервирование наиболее часто выходящих из строя деталей и узлов, проведение регламентных работ и т. д., необходимо использование инновационных технологий вплоть до возможности изготовления ряда запасных частей на местах эксплуатации машин лесозаготовок и лесного хозяйства с применением современных технологий послойного создания физического объекта по цифровой 3Б-модели.
Развитие технологий, предназначенных для решения задач такого уровня, началось в середине 80-х годов XX века. Точкой отсчёта стало появление технологии стереолитографии (SLA) для печати физических 3Б-объектов по данным цифровых моделей из фотополимеризующейся композиции (ФПК), разработанной Чарльзом Халлом в 1984 году [2].
Следующим знаковым событием стало создание первой коммерческой модели 3Б-принтера серии Dimension с экструдирующей печатающей головкой.[2].
Необходимо отметить, что в настоящее время данная технология нашла наиболее широкое применение в области среднесерийного производства коммерческой сувенирной продукции.
Однако в настоящее время ведутся работы по внедрению технологий послойного создания физического объекта по цифровой 3D-модели для промышленного производства товаров народного потребления самого широкого профиля [3].
При использовании современных технологий 3D-печати наиболее широкое распространение получили такие материалы как поликапролактон (сырьё для получения специальных полиуретанов), поликарбонат, полипропилен, термопластичный эластомер, полиэтилен и т. д. [2].
Из подобных материалов изготавливается ряд деталей машин лесозаготовок и лесного хозяйства, в том числе втулки, прокладки, крышки, уплотнительные кольца, манжеты, патрубки (рис. 1).
Рисунок 1. Примеры формы деталей машин, доступных для воспроизведения по технологии 3D-печати. Например, число таких элементов на базовых тракторах ТЛТ-100 составляет 161 шт. и 205 шт. на ТТ-4М (таблица 1, 2) [4, 5].
Таблица 1. Базовый трактор ТЛТ-100
№ п/п Обозначение по каталогу Наименование Материал Кол-во
Колеса направляющие с натяжными и амортизирующими устройствами.
1 А11.00.202 Прокладка Резина 2
2 55-33-016 Прокладка Картон 2
3 55А-32-031 Кольцо Резина 2
4 55-33-072 Прокладка Картон 2
5 А11.00.209 Чехол Резина 2
6 55-33-073 Прокладка Картон 2
Подвеска.
7 А11.00.202 Прокладка Резина 8
8 55-33-072 Прокладка Картон 8
9 А11.00.209 Чехол Резина 8
10 55-33-073 Прокладка Картон 8
11 55А-32-031 Кольцо Резина 8
12 55-33-016 Прокладка Картон 4
Задний мост. Главная передача.
13 55М-18-61 Прокладка Картон 2
14 55М-18-58 Прокладка Картон 1
15 155-160-36-1-2 Кольцо Резина 2
16 40-18-141 Заглушка Резина 2
17 55-160-36-1-2 Кольцо Резина 1
18 55М-18-20 Прокладка Картон 1
19 КН-38х50 Кольцо Резина 1
Задний мост. Бортовая передача.
20 55М-15-15 Прокладка Картон 1
21 55М-15-5 Прокладка Картон 1
22 55М-15-17 Прокладка Картон 1
23 145-150-36-1-2 Кольцо Резина 1
24 40-15-112 Прокладка Картон 1
Задний мост. Ведущее колесо
25 55А-15-221 Чехол уплотнения Резина 1
26 55А-15-143-А Кольцо Резина 1
27 100-110-58-1-2 Кольцо Резина 1
Лебедка.
28 55-4501088 Прокладка Картон 2
29 55-4501013 Прокладка Картон 1
30 55-1501136 Прокладка Картон 1
31 55-4501056 Прокладка Картон 1
32 55-4501513-А Прокладка Картон 2
Редуктор привода лебедки и заднего ВОМ.
33 55-4606015-А Прокладка Картон 1
34 55-4506021-Б Прокладка Картон 1
35 55-4506017 Прокладка Картон 1
36 55-4506019 Прокладка Картон 1
Коробка передач. Картер КП. Управление сцеплением.
37 12-12-164 Прокладка Картон 1
38 12-12-61 Прокладка Картон 1
Коробка передач. Вал первичный. Вал ведущий.
39 120-125-30-2-2 Кольцо Резина 2
40 95-1701049 Прокладка Картон 1
41 У-140х0-2 Кольцо Резина 1
42 95-1701054 Буфер Резина 1
43 55-12-189 Кольцо Резина 1
Коробка передач. Вал вторичный.
44 12-12-27 Прокладка Картон 1
45 12-12-36 Прокладка Картон 1
46 КН38х50 Кольцо Резина 1
Коробка передач. Ось заднего хода. Вал отбора мощности.
47 060-065-30-2-2 Кольцо Резина 1
Коробка передач. Механизм переключения передач.
48 12-12-69 Прокладка Картон 1
49 022-028-36-1-2 Кольцо Резина 2
50 55-12-448 Прокладка Картон 1
51 12-12-92 Прокладка Картон 2
Бак топливный.
52 55-0000103-Б Прокладка Резина 4
Блок радиатора.
53 95-1301016 Шланг верхний Резина 1
54 55А-1301014 Шланг нижний Резина 1
55 95-1301013 Виброизолятор Резина 4
Погрузочное устройство. Рамка.
56 12-33-93 Буфер Резина 4
Погрузочное устройство. Блок.
57 4 0М-4 3-3 54 Прокладка Картон 2
Гидробак.
58 ТБМ-7414016 Прокладка Паронит 1
59 014-018-25-1-2 Кольцо Резина 3
60 ТБМ-7414087 Прокладка Резина 1
61 Т БМ-7414087-01 Прокладка Резина 1
62 55-0000103Б Прокладка Резина 5
63 40М-47-261 Прокладка Паронит 1
64 114-120-36-1-2 Кольцо Резина 2
65 95-3852038 Лента Полиэтилен 1
66 95-3852032 Колпачок Полиэтилен 1
67 ТБМ-7414126 Прокладка Резина 2
68 008-012-25-1-2 Кольцо Резина 1
69 072-080-46-2-2 Кольцо Резина 1
70 022-027-30-1-2 Кольцо Резина 2
71 0,18-022-25-1-2 Кольцо Резина 1
72 А.70.02.003 Манжета Резина 2
73 А.70.03.001-01 Прокладка Резина 2
74 А.70.03.001 Прокладка Резина 1
75 ТБМ-7414014 Прокладка Паронит 1
Гидропривод устройства погрузочного.
76 008-012-25-1-2 Кольцо Резина 1
77 018-022-25-1-2 Кольцо Резина 1
78 032-037-30-1-2 Кольцо Резина 2
79 ТБМ-7416034 Втулка Резина 4
80 022-027-30-1-2 Кольцо Резина 2
Установка управления распределителем.
81 ТБ-7416033 Амортизатор Резина 1
Привод управления стояночным тормозом.
82 95-3508017 Уплотнитель Резина 1
83 95-3508018 Чехол Резина 1
Таблица 2. Базовый трактор ТТ-4-М
№ п/п Обозначение по каталогу Наименование Материал Кол-во
Колеса направляющие с натяжными и амортизирующими устройствами.
1 Т4.31.110А Прокладка Паронит 1
2 47 6532 1137 Прокладка Резина 1
3 47 6513 0230 Чехол уплотнения Резина 1
4 47 6513 0235 Прокладка Картон 1
5 47 6513 0226 Прокладка Картон 1
Подвеска.
б Т4.31.110А Прокладка Паронит 10
7 47 6513 0226 Прокладка Картон 10
8 47 6532 1137 Прокладка Резина 10
9 47 6513 0230 Чехол уплотнения Резина 10
10 47 6513 0235 Прокладка Картон 10
Задний мост. Главная передача.
11 47 6512 6094 Манжета Резина 2
12 47 6512 0638 Прокладка Паронит 2
13 47 6512 0709 Кольцо уплотнительное Резина 2
14 47 6512 0717 Кольцо уплотнительное Резина 2
15 47 6513 0440 Прокладка Паронит 1
16 47 6512 0668 Прокладка Паронит 4
Конечная передача.
17 47 65130469 Прокладка Паронит 2
18 47 6512 0720 Кольцо уплотнительное Резина 4
19 47 6512 0717 Кольцо уплотнительное Резина 2
20 47 6513 0495 Прокладка Паронит 2
21 47 6513 0479 Манжета Резина 2
22 47 6513 0499 Прокладка Паронит 2
Коробка передач.
23 47 6513 3347 Прокладка Паронит 1
24 47 6513 0304 Прокладка Паронит 1
25 47 6513 0379 Прокладка Паронит 1
26 47 6513 0387 Прокладка Паронит 1
27 47 6513 0348 Прокладка Паронит 1
47 6511 0294 Прокладка Картон 1
28 47 6512 5214 Кольцо уплотнительное Резина 8
29 47 6513 0386 Прокладка Паронит 1
30 47 6513 0391 Прокладка Паронит 1
31 47 6512 0994 Кольцо уплотнительное Резина 1
32 47 6513 0360 Прокладка Паронит 1
33 47 6511 1062 Кольцо уплотнительное Резина 1
34 47 6513 2776 Прокладка Паронит 1
35 47 6513 0378 Прокладка Картон 2
36 47 6512 5910 Чехол Резина 2
Коробка раздаточная.
37 47 6513 4129 Прокладка Паронит 2
38 47 6513 4120 Прокладка крышки корпуса Паронит 1
39 47 6513 0741 Прокладка Паронит 2
40 1-120-146-12ф Уплотнение одинарное Резина 2
41 47 6513 4119 Прокладка Паронит 2
42 47 65134128 Прокладка поддона Паронит 1
43 47 65134133 Прокладка Паронит 1
44 47 6532 2026 Прокладка Паронит 1
Погрузочное устройство.
45 Г48-70-109-1 Кольцо Резина 2
46 47 6532 2609 Уплотнитель Резина 1
47 47 6513 1060 Кольцо-амортизатор Резина 3
48 47 6532 2611 Амортизатор Резина 3
49 54.53.402 Прокладка Паронит 1
50 Г48-70-111 Кольцо Резина 2
51 700А.34.29.014 Сальник Резина 4
52 700.46.12.023 Манжета Резина 1
Редуктор привода лебедки и заднего ВОМ.
53 47 6512 1044 Прокладка Картон 1
54 47 6514 1244 Кольцо уплотнительное Резина 1
55 47 6512 5684 Прокладка Паронит 1
56 47 6512 1046 Кольцо уплотнительное Резина 5
Привод управления трактора
57 А13.37.002 Чехол Резина 3
58 А 13.08.000 Рукоятка левая Пластмасса 1
59 47 6532 1941 Кожух Полиэтилен 1
60 А 13.07.000 Рукоятка правая Пластмасса 1
61 Т4.40.155 Пробка Полиэтилен 4
62 А13.14.000 Рукоятка Полипропилен 3
63 А13.19.001 Рукоятка Полиэтилен 1
64 47 6513 0574 Амортизатор Резина 7
65 НШ10-0101034 Кольцо уплотнительное Резина 20
66 47 3137 4228 Чехол Резина 6
Привод гидронасосов.
67 47 6532 1992 Прокладка Паронит 2
68 47 6532 1995 Прокладка Паронит 1
69 47 6532 1993 Прокладка Паронит 2
70 47 6532 1998 Прокладка насоса Паронит 2
71 47 6514 1252 Прокладка Картон 2
72 47 6532 1994 Прокладка Паронит 2
73 47 6512 5215 Кольцо Резина 4
Таким образом, становится возможным, изготовление деталей из перечня приведенного в таблицах 1 и 2, при осуществлении технического обслуживания и ремонта непосредственно на местах эксплуатации машин лесозаготовок и лесного хозяйства.
Устройство, реализующее функционал 3D печати, может входить в состав комплектации оборудования ремонтно-диагностических машин, конкретно МРДП-1 [б] . Также возможна комплектация устройствами
такого типа ремонтных модулей [7], которые являются основой для обустройства пункта технического обслуживания на мастерских участках.
Информация, содержащая исчерпывающее описание конкретной детали, находится в интерактивных электронных технических руководствах (ИЭТР).
На основе этой информации рабочий ремонтной бригады, осуществляя взаимодействие с подсистемой 3D-печати, способен самостоятельно инициировать операцию создания необходимой детали.
Текущий уровень развития научно-технического прогресса позволяет в значительной степени автоматизировать процесс оценки технического состояния машин лесозаготовок и лесного хозяйства, в том числе, с целью своевременного выявления потребности в замене отдельных деталей, так и организации их производства непосредственно на местах эксплуатации.
Информация о потребности в замене конкретной детали, сформированная на основе данных о текущем техническом состоянии машин лесозаготовок и лесного хозяйства устройствами типа бортовой регистратор [8, 9 ,10, 11] может выступать в качестве исходных данных для формирования автоматизированного запроса в базу данных ИЭТР с последующим формированием набора данных о геометрических размерах, материале и других параметрах, необходимых для создания требуемой детали непосредственно на местах эксплуатации машин лесозаготовок и лесного хозяйства, с помощью подсистемы 3D-печати в автоматическом режиме, без участия рабочих ремонтной бригады.
Применение данного комплекса технологий в сфере технического обслуживания машин лесозаготовок и лесного хозяйства способно вывести этот процесс на качественно более высокий уровень, повысить оперативность устранения отказов и тем самым повысить коэффициент технической готовности парка машин.
ЛИТЕРАТУРА
1. Тесовский А. Ю. Надежность машин лесозаготовок и лесного хозяйства в гарантийный период эксплуатация /А. Ю. Тесовский // Техника и оборудование для села. - 2014. № 1 (199) - С. 44 - 46.
2. Основы 3D печати [Электронный ресурс]. URL:http://www.3d.globatek.ru/ (дата обращения 14.03.2014) .
3. Базаров С. М., Иванов В. А., Комаров Н.Н., Патякин В. И., Соловьев А. Н. Разработка 3D принтерной технологии на древесинополимерах // Материалы девятой международной научно-технической интернет-конференции. 2012. «Леса России в XXI веке». С 29 - 33.
4. Каталог деталей трактора ТТ -4 М.
5. Каталог деталей тракторов ТЛТ-100, ЛХТ-100 и их модификаций.
6. Тесовский А. Ю. Повышение эффективности технического сервиса на местах эксплуатации лесозаготовительных и лесохозяйственных машин // Труды международного симпозиума. 2012. Т. 2: Надеж-
ность и качество. С 101 - 104.
7. Ремонтный модуль: пат. 136399 Рос. Федерация: МПК В 60 Р 3/14, В 62 D 33/04, Найман В. С.,
Тесовский А. Ю.; заявители и патентообладатели Найман В. С., Тесовский А. Ю. № 2013102014/11;
заявл. 17.01.13; опубл. 10.01.14, Бюл. № 1. 3 с.
8. Патент бортовой регистратор: пат. 134680 Рос. Федерация: МПК G 06 F 17/40, G 06 F 3/00, Лапин А. С., Тесовский А. Ю., Найман В. С.; заявители и патентообладатели Лапин А. С., Тесовский А. Ю., Найман В. С. № 2013117087/08; заявл. 15.04.13; опубл. 20.11.13, Бюл. № 32. 5 с.
9. Тесовский А. Ю., Лапин А. С., Дистанционная система мониторинга технического состояния технологических и транспортных машин ЛПК /А. Ю. Тесовский., А. С. Лапин // Лесной вестник. — 2013. - № 1(93). - С. 170 - 174.
10. Тесовский А. Ю., Лапин А. С., Организация информационного обмена при техническом обслуживании и ремонте машин лесозаготовок и лесного хозяйства /А. Ю. Тесовский., А. С. Лапин // Техника и оборудование для села. - 2014. № 2(200) - С.42 - 44.
11. Лапин А. С. Проблемы в автоматизации технологических и транспортных машин ЛПК// Труды международного симпозиума. 2013. Т. 2: Надежность и качество. С 161 - 162.
