Молодой ученый из Омского государственного университета путей сообщения разработал установку, которая в разы ускоряет ремонт коллекторов тяговых электродвигателей. Обработка межламельного пространства коллекторов электрических машин – трудоемкий и долгий процесс, который в России выполняется, как правило, вручную. Зарубежные установки стоят сотни тысяч долларов, а разработка омского ученого, превосходящая аналоги по ряду показателей, обойдется покупателям всего в миллион рублей. В чем преимущества новинки. разбирался корреспондент «КВ» Максим ДУБОВСКИЙ.
— Дмитрий, за что вы получили грант У.М.Н.И.К.а?
— Мой проект называется «Разработка технологии и технологической оснастки для продорожки коллектора тяговых электродвигателей». Основным фактором, влияющим на условия коммутации (замыкания электрической сети) машин постоянного тока, является механическая устойчивость скользящего контакта, которая определяется состоянием элементов коллекторно-щеточного узла. Наличие неровностей на коллекторе приводит к возникновению радиальных колебаний щеток, в результате чего происходит изменение падения напряжения под щеткой. В процессе эксплуатации тягового электродвигателя коллектор изнашивается в местах контакта щеток, коммутация ухудшается и при ремонте коллектор обтачивается на токарном станке, после чего необходимо его продораживать. Продорожка является наиболее трудоемкой операцией в процессе ремонта коллекторов, эта операция выполняется, как правило, вручную. Коллектор имеет довольно большие размеры, иногда приходится продораживать более 500 коллекторных пластин. Работники тратят 8 часов рабочего времени на выполнение данной операции. Я предлагаю автоматическую установку, которая будет выполнять эту операцию без участия человека.
— Аналоги вашей установки существуют?
— Да, но у них есть существенные недостатки. Дело в том, что якорь электрической машины в аналогичных установках располагается горизонтально, из-за этого повышается погрешность при базировании. Главные преимущества моей установки и технологии заключаются в механизации продорожки, базировании в вертикальном положении якоря и наличии адаптивного червяка, что обеспечивает позиционирование фрезы относительно межламельного пространства коллектора. Моя установка может использоваться как при изготовлении, так и при ремонте любых электрических машин постоянного тока. Она универсальна.
— Когда появилась идея создать подобную установку?
— Довольно давно: пять лет назад. У нас не было возможности реализовать проект, потому что требовались финансовые затраты: нужно было изготовить каждый узел, агрегат, и не факт, что все получилось бы. Теоретическими расчетами и экспериментальным путем мы пытались доказать, что все узлы функционируют как надо. Это очень трудоемкий и длительный процесс.
— Образец уже существует?
— Мы изготовили макетный образец, он работает пока только в механическом режиме. Машина интеллектуально не развита: она может нарушить технологию изготовления или ремонта, то есть режущий инструмент пока не может самостоятельно отличить паз межламельного пространства от коллекторной пластины. Это происходит из-за того, что шаг между ламелями коллектора постоянно меняется на микроны, и тогда погрешность накапливается. Чтобы машина могла думать, нужно создать алгоритм обработки, программное обеспечение, установить обратную связь.
— Какова потребность предприятий в вашей машине?
— Для примера: омское локомотивное депо в год обслуживает 550 локомотивов. Слесарь тратит на продорожку одного коллектора 7-8 часов, наша установка будет работать в 2,5 раза быстрее.
Потребность есть не только в депо железнодорожного транспорта, но и на заводах-изготовителях электрических машин. Людям приходится выполнять эту операцию вручную. Западные страны предлагают подобное оборудование, но оно стоит очень дорого.
— Сколько?
— Около 5 миллионов рублей.
— Ваша будет дешевле?
— Да, но конкретные цифры я назвать пока не могу, нужно просчитать себестоимость. Думаю, что цена составит от 800 тысяч до миллиона рублей. Если посчитать экономическую эффективность, можно сказать, что установка окупится через 1,2 года. Если учесть количество машин, которые пройдут ремонт за срок службы установки, то выгода будет очевидной.
— Через сколько лет нужно проводить ремонт тягового двигателя?
— Если судить по регламентированному пробегу, то каждые 350 тысяч километров. Но бывают случаи, когда машина может прийти через 20 тысяч километров. Когда пробег двигателя составит миллион 400 километров, нужно делать капитальный ремонт.
Сейчас существуют асинхронные двигатели, они не имеют коллектора и щеток, такой двигатель работает совершенно по иному принципу. Но я думаю, что пройдет не один год, пока асинхронные двигатели полностью заменят коллекторные. Так что наша установка будет пользоваться спросом.
— Чтобы наладить промышленный выпуск вашей установки осталось разработать только программное обеспечение?
— Да, нужно создать алгоритм обработки, повысить точность позиционирования. Это интересная тема для размышлений: постоянно сталкиваешься с нюансами. Оказалось, что все не так просто, как мы думали сначала.
— Почему вы поступили именно в ОмГУПС?
— Когда школьник выпускается, он слабо представляет, где хочет учиться. Я мог пойти в технический университет, со званием кандидата в мастера спорта меня бы охотно взяли, там любят спортсменов. Когда я выбирал, где хочу учиться, искал достойный вуз. ОмГУПС входит в тридцатку лучших технических вузов страны и занимает лидирующее место в Омске.
— Некоторые молодые ученые признаются, что пошли в аспирантуру спонтанно. Вы хотели продолжать образование или все вышло случайно?
— Я знал, что останусь в аспирантуре, когда еще был студентом. Мы всегда равняемся на родителей. Мой отец – доктор медицинских наук, профессор. Меня всегда спрашивают, почему я не пошел в медицину? Потому что медицина не балует своих приверженцев зарплатой, поэтому-то я выбрал технический вуз.
— У вас цель стать доктором наук?
— Человек всегда стремится к большему. Я думаю, что это вполне возможно.
— Некоторые ваши коллеги по конкурсу У.М.Н.И.К. признаются, что хотят заняться бизнесом, наука для них вторична. А для вас?
— Трудно сказать. Федеральные и региональные власти начали оказывать поддержку ученым не так давно. По большому счету, финансовое благополучие – ключевой момент в жизни каждого человека. В России зарплату преподавателя назвать достойной нельзя. Ученые, преподаватели и инженеры уезжают за рубеж, чтобы зарабатывать. Я не хочу быть Григорием ПЕРЕЛЬМАНОМ. Мне кажется, труд ученого должен достойно оплачиваться.
— У вас нет желания работать за границей?
— Поступки такого рода совершаются по веским причинам: если цель – заработать больше денег, всех денег все равно не заработаешь. Если денег хватает на жизнь, то смысл уезжать? Когда у тебя есть семья, возникают различные дополнительные сложности.
— Чем вы увлекаетесь в свободное от научной деятельности время?
— Я с детства занимаюсь плаванием, показывал хорошие результаты. Выполнил норматив кандидата в мастера спорта. В последнее время увлекся бадминтоном. Это очень интересный и своеобразный вид спорта. У меня есть спортивный график на неделю: в понедельник играю в футбол, два раза в неделю хожу в тренажерный зал, два раза — в плавательный бассейн, два раза – на тренировки по бадминтону. Когда я занимался плаванием, у меня было 11 тренировок в неделю.
— Зачем столько тренировок после окончания спортивной карьеры?
— Это дело привычки. Все профессиональные спортсмены с детства приучены вести здоровый образ жизни. Складывается своеобразное мышление.
— Мысли пойти в СибГУФК у вас не возникало?
— Такие мысли были. Но когда я взвесил все за и против, понял, что я не хочу всю жизнь быть инструктором по плаванию или спасателем на Иртыше. Найти место с достойной оплатой труда после СибГУФКа, наверное, сложнее, чем после окончания технического вуза. Чтобы иметь стабильность и определенность в жизни, я выбрал ОмГУПС. Инженеры всегда будут нужны. Кроме того, наш университет единственный в Омске распределяет выпускников.
Биография
Дмитрий Юрьевич родился 13 августа 1985 года в Омске. В 2002 году окончил школу № 56 и поступил на механический факультет Омского государственного университета путей сообщения. В 2007 получил диплом по специальности «Инженер-технолог» и поступил в аспирантуру. В 2011 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Совершенствование технологической подготовки ремонта тяговых электродвигателей магистральных электровозов».
В декабре 2011 год присвоена ученая степень кандидата технических наук. Кандидат в мастера спорта по плаванию.
С 2007 года работал инженером научно-исследовательской части в ОмГУПСе. В 2010-м стал преподавателем кафедры «Технология транспортного машиностроения и ремонта подвижного состава». В 2011 году назначен на должность старшего преподавателя.
Женат, дочь.