Опыт импортозамещения стопорно-клиновых шайб для подвижного состава на примере 2 fix

В условиях санкций на российский рынок прекратились поставки продукции многих европейских компаний, из-за чего машиностроительные предприятия оказались вынуждены искать альтернативы. В том числе недоступными сталишайбы шведского производителя Nord-Lock, использовавшиеся в конструкции тележек железнодорожного подвижного состава, трамвайных редукторах, редукторах колесных пар, в оборудовании для переработки вторсырья и прочей технике. В качестве замены импортным комплектующим были разработаны идентичные по техническим характеристикам отечественные стопорно-клиновые шайбы.

Проблемы с поставками Nord-Lock 

У шайб шведского производства широкий спектр применения: в энергетике, нефте- и газодобывающей промышленности, горном деле и разработке месторождений, строительстве, мостостроении, судостроении, сельском хозяйстве и тяжёлом машиностроении и др. Компании выбирали их за высокие показатели качества и надежности – комплектующие демонстрировали хорошие эксплуатационные характеристики в условиях сильной вибрации и динамических нагрузок. Продукт был сертифицирован по основным промышленным стандартам и включён в техническую документацию ведущих международных компаний. 

В начале 2022 года возникли проблемы с поставками всей номенклатуры производства Nord-Lock. А после того, как компания ушла с российского рынка, перевезти их продукцию через таможню стало вовсе невозможно.Предприятия, использовавшие её в своем производстве, были вынуждены искать альтернативу у российского производителя. Технические характеристики крепежных металлоизделий должны были максимально приближены к показателям импортного образца, чтобы можно было задействовать их в уже спроектированной технике.

В качестве решения по импортозамещению комплектующих для предприятий транспортного машиностроения были предложены стопорно-клиновые шайбы 2fix. Специалисты ГК «Трайв» приступили к их разработке еще в 2020 году, когда начал формироваться тренд на рост доли российского производства. Компания, изначально основанная как торговая, приняла решение запустить собственное производство, так как начал расти спрос на изготовление нестандартных изделий. Основной акцент был сделан на мелкосерийные, но при этом металлоёмкие заказы с определённой сложностью изготовления. Перед запуском производства была проведена кропотливая работа по разработке и выпуску чертежей, а также по подготовке необходимой технической документации на всю линейку изделий в строгом соответствии с требованиями стандарта DIN 25201. Изготовленные на петербургском производстве шайбы 2fix продемонстрировали те же функции, что и их импортные аналоги:обеспечение безопасности резьбовых соединений в узлах механизмов, подвергающихся повышенной нагрузке и вибрации. Кроме того, они гарантируют фиксацию соединений зубчатых колес и предотвращают разрывы крепежных соединений в конструкциях подвесок для подвижных составов электротранспорта и железнодорожного транспорта. Шайбы изготавливаются в размерах от М3 до М130, с нанесением цинкового или цинк-ламельного антикоррозийного защитного покрытия.

При том, что значимых технических или функциональных различий между шайбами нет, цена на 2fix почти втрое меньше, чем на Nord-Lock. Во многом это связано со страной производства и узнаваемостью бренда.

Результаты вибрационного теста

Прежде чем предложить своим клиентам 2fix в качестве альтернативы, эксперты провели ряд испытаний в независимых лабораториях и исследовательских центрах. По запросу Китайский национальный центр контроля качества и испытаний стандартных деталей (ChinaComponentstest, CCT) выполнил вибрационный тест в соответствии со стандартом ISO 16130:2015. Он аналогичен тесту Юнкера, который проходит продукция Nord-Lock. В ходе теста болтовое соединение подвергается горизонтальным колебаниям с постоянным измерением усилия предварительной затяжки. Цель – определить надёжность фиксации.

На рисунке 2 отражено поведение четырех из десяти представленных на испытание образцов, находящихся в аналогичных условиях. Как видно на графиках, в ходе тестовых испытаний гайка не раскрутилась, было отмечено лишь небольшое падение первоначального напряжения. Все десять образцов показали одинаковые результаты, что свидетельствует о соответствии изготовленных изделий заявленным техническим характеристикам.

Примерно такие же кривые представлены на графике в каталоге Nord-Lock (рис. 3). Это означает, что стопорные шайбы 2fix справляются со своей задачей, выдерживая высокие вибрационные нагрузки. В таблице 1 представлен более подробный отчёт проведенных испытаниях. Результаты демонстрируют, что требование о соотношении остаточной осевой силы к начальной ≧75%, было выполнено, показатели продукции соответствуют стандарту.

Испытания шайбы на момент затяжки

Прочность болтового соединения характеризуется сохранением момента затяжки гайки в течение всего эксплуатационного периода. Вибрация, ударные и пульсирующие нагрузки могут ослабить его, привести к подвижности сопряженных деталей, выходу из строя оборудования и даже тяжёлым авариям. Чтобы убедиться в том, что использование 2fix также безопасно, как и Nord-Lock было проведено испытание на момент затяжки и страгивания гайки при раскручивании в ООО «НПЦ мостов».

Для сравнительного теста были взяты стопорно-клиновые шайбы диаметром 8мм трех производителей: Nord-Lock, Heico Lock (Германия) и 2fix. Основная цель сравнительного анализа – определить момент затяжки болтового соединения и момент страгивания гайки при раскручивании на испытываемых образцах. Испытания проводились при температуре 23° С. В качестве средства измерений применялся поверенный электронный динамометрический ключ (серийный №13510032009). Необходимо было определить усилие, которое требуется, чтобы раскрутить болтовое соединение. 

По результатам испытаний изделие 2fix показало себя не только наравне с оригиналом и немецким аналогом, но и продемонстрировало самый высокий показатель момента стягивания гайки при раскручивании (табл. 2).

Табл. 2. Результаты испытаний на момент затяжки и страгивания гайки при раскручивании

Исследования, организованные в независимых лабораториях, а также испытания, проведённые рядом машиностроительных предприятий на собственных производствах, подтверждают, что шайбы 2fix – полный аналог Nord-Lock по своим свойствам и техническим характеристикам. Это позволяет уверенно говорить о том, что стопорно-клиновые шайбы 2fix являются готовым решением по импортозамещению комплектующих для предприятий транспортного машиностроения.

Опыт применения

В настоящее время у отечественной крепежной продукции уже есть успешный опыт поставок для нужд рельсового транспорта. Ведущий производитель тепловозов для российских железных дорог начал применять шайбы 2fix с этого года.Изначально заказчик использовал в конструкции тележек для подвижного состава только оригинальные шайбы Nord-Lock в размере М36. В условиях санкций возить шайбы через таможню привычным способом стало невозможно, а сроки поставок обходными путями сложно прогнозировать, что для предприятия с потоковым производством недопустимо. В течение полутора месяцев команда заказчика проводила собственные производственные испытания 2fix, в результате которых они были добавлены в техническую документацию предприятия и согласованы их поставки как полного аналога Nord-Lock в рамках импортозамещения.

Еще одним испытанным направлением стало применения шайб для производства трамвайных редукторов. Редуктор – деталь, которая постоянно находится в движении. Она передаёт тяговой и тормозной моменты от электродвигателя через карданный вал на ось колесной пары трамвая. Процесс передачи осуществляется в условиях сильной вибрации. Кроме того, редуктор трамвая значительно больше редуктора машины, а значит, динамическая нагрузка в нём выше. Чтобы при движении состава гайки и болты не откручивались, и не возникали разрывы, заказчик традиционно использовал стопорно-клиновые шайбы Nord-Lock. Они обеспечивали надёжность болтовых соединений и исключали самопроизвольное отвинчивание. В качестве альтернативы был также предложен отечественный аналог Nord-Lock. В результате уже в течение трёх месяцев 2fix успешно используется при производстве трамвайных редукторов.

Список использованной литературы: Шайбы Nord-Lock Оригинальная технология стопорно-клиновой фиксации

Ссылка на источник: Институт проблем естественных монополий