Сложный путь волновой зубчатой передачи

Счастье в жизни, а жизнь в работе.

Акад. Л. А. Зильбер

Цель моих воспоминаний – рассказать о людях, принимавших участие в разработке лебедки с волновым зубчатым редуктором с гидроприводом, а также принимавших решения организационного характера. В статье приводятся некоторые технические сведения, без которых теряется суть проделанной работы организациями и конкретно отдельными специалистами, а также сведения личного характера, непосредственно или косвенно имеющие отношение к данной работе. Я не вёл дневников и не делал записей «на память». Единственное, что сохранилось – это телефонная книжка с пожелтевшими от времени страницами с номерами телефонов, фамилиями и именами коллег. Прошу меня извинить, если в этих воспоминаниях о событиях, которые происходили более чем 50 лет тому назад, я, возможно, что-то важное упустил или неточно описал, допустил ошибку в отчестве, фамилии, привел излишние технические или личные подробности.

В июле 1986 года на ЗИЛе состоялось заключительное заседание Межведомственной комиссии (МВК) Министерства автомобильной промышленности СССР (Минавтопром) и Министерства обороны СССР, рассмотревших итоги Межведомственных испытаний лебёдки с волновым зубчатым редуктором (ВЗР) и гидроприводом на автомобилях высокой проходимости ГАЗ-66, ЗИЛ-131, УРАЛ-4320, КАМАЗ-4310 в условиях Крайнего Севера, при температуре минус 49–51°С. Испытания проводились под контролем представителя заказчика.

Председателями комиссии были: от Минавтопрома – В. К. Кошкин, главный конструктор ЗИЛа, от Министерства обороны – полковник А. М. Топорков. В состав комиссии входили: от Научно- исследовательского автомобильного и автомоторного института (НАМИ) – Г. А. Крестовников, заведующий отделом автомобилей высокой проходимости; от Научно- исследовательского института технологии автомобильной промышленности (НИИТавтопром) – В. Н. Титов, главный технолог; представители заводов, автомобили которых участвовали в Межведомственных испытаниях; представители Министерства обороны (военпреды). За неделю до заседания члены комиссии получили: отчёт с результатами Межведомственных испытаний новой лебёдки, отчеты ЗИЛа о проводившихся стендовых испытаниях волнового зубчатого редуктора (ВЗР), испытаний лебёдки с ВЗР и гидроприводом на автомобиле ЗИЛ-131, на опытной базе ЗИЛа в Конаково, в воинских частях в Кубинке и 21 НИИИ, в жарко-пустынной местности при температуре окружающего воздуха до плюс 39° C, на севере при температуре до минус 33° С.

Комиссии были также представлены: разработанная НАМИ карта технического уровня качества продукции и отчет НИИТавтопромома с показателями технологичности конструкции. Члены комиссии имели возможность ознакомиться с чертежами лебёдки с ВЗР и установкой её на автомобиле. Следует отметить, что в новой лебёдке предусмотрено не только замена червячного редуктора волновым зубчатым редуктором, а также заново были разработаны конструкции всех её узлов. Межведомственной комиссией было принято решение: «Лебёдку с ВЗР рекомендовать к постановке на производство и комплектации ею полноприводных автомобилей: ГАЗ, ЗИЛ, УРАЛ, КАМАЗ (КрАЗ и МАЗ позднее) взамен тяговых лебёдок с редуктором червячного типа. По техническому уровню конструкцию лебёдки признать соответствующей лучшим мировым образцам и отнести к высшей категории качества» (акт приёмки МВК опытных образцов лебёдок с ВЗР и гидроприводом на грузовых автомобилях ЗИЛ, ГАЗ, КАМАЗ, УРАЛ № АИ 37.001.522-87).

Как Все Началось

Когда я переходил из инструментального цеха в Управление конструкторско-экспериментальных работ (УКЭР) на должность инженера-конструктора, мой товарищ, с которым я работал 8 лет в одной бригаде слесарей-инструментальщиков, сказал мне: «Можешь двадцать лет работать конструктором, ничего не испортить и ничего нового не сделать. Занимайся мелким проектированием и живи себе спокойно». Так получилось, что моя жизнь оказалась далеко не спокойной.

Идея применить волновой зубчатый редуктор в автомобиле появилась у меня в середине 70-х годов. Конечно, сам по себе ВЗР не имел практического интереса. Надо было приспособить его к какому-нибудь автомобильному узлу и получить при этом существенный эксплуатационный и экономический эффект. Первоначально была мысль применить ВЗР с гидравлическим приводом в активном полуприцепе автомобиля. Волновая зубчатая передача позволяла обеспечить кинематическое соответствие вращение колес полуприцепа с вращением колёс автомобиля, что существенно улучшало проходимость автомобиля в условиях бездорожья. Второй вариант – автомобильная тяговая лебедка, в которой предполагалось заменить редуктор с червячным зацеплением редуктором с волновым зубчатым зацеплением. В обоих случаях работа сводилась к главной цели – создании простого по конструкции высоконагруженного ВЗР с малой удельной массой для работы в различных климатических условиях. Несмотря на то, что с точки зрения престижа первый вариант бы более привлекателен, решение было принято в пользу лебедки. И вот почему.

Тяговой лебёдкой оборудуются автомобили высокой проходимости: ГАЗ, ЗИЛ, КАМАЗ, УРАЛ, МАЗ, КрАЗ и другие транспортные средства специального назначения, поскольку в условии бездорожья и при глубоком снеге лебёдка является единственным средством преодоления автомобилем труднопроходимого участка пути. Одним только ЗИЛом выпускалось автомобилей с лебедкой более 20 тысяч в год. При этом, несмотря на близость конструкции (червячный редуктор и карданный привод), каждый завод проектировал и изготовлял лебёдку самостоятельно для своего автомобиля при полном отсутствии унификации. При эскизных проработках и расчётов, всё отчётливее выявлялись преимущества лебёдки с волновым зубчатым редуктором. Чтобы пояснить, о чём идет речь, рассмотрим сопоставление лебёдки с ВЗР и гидроприводом с лебёдкой с червячным редуктором и карданным приводом.

1. При замене у автомобилей ЗИЛ червячного редуктора волновым зубчатым редуктором уменьшается расход стали, чугуна, и, что особенно важно, – 16,5 кг. (вес заготовки) высокооловянистой бронзы – дорогого, стратегически важного материала. (Масса червячного редуктора лебёдки с тяговым усилием 6 тонн – 91 кг., волнового зубчатого редуктора – 28 кг.).
2. Червячная (глобоидная) передача может нормально работать только при условии правильного зацепления. Регулирование зацепления осуществляется по пятну контакта путём перестановки регулировочных прокладок. При сборке ВЗР каких-либо регулировок не требуется.
3. Для установки лебёдки с червячным редуктором на автомобилях ЗИЛ необходимо увеличить длину лонжеронов рамы. Для этого к лонжеронам болтами прикрепляются специальные удлинители. Лебёдку с ВЗР и гидромотором можно установить без удлинителей лонжеронов рамы. При этом увеличивается передний свес (угол въезда) автомобиля с 36° до 42°. Кроме того, с учетом уменьшения веса лебёдки и установки её без удлинителей лонжеронов появляется возможность уменьшить число листов передних рессор автомобиля ЗИЛ-131, унифицировав их с рессорами автомобиля ЗИЛ-130.
4. Из-за нагрева червячного редуктора при температуре окружающего воздуха выше 20 градусов С, число непрерывных подтягиваний автомобиля на полную длину троса при полной нагрузке ограничено 2–2,5. По требованию ОСТ 001.090-79 (Лебёдки автомобильные) число таких подтягиваний должно быть не менее трех. Число непрерывных подтягиваний лебёдкой с волновым зубчатым редуктором по условию нагрева редуктора не ограничено. О последствиях неспособности работы лебёдки с червячным редуктором в условиях высокогорья, автомобильный журналист Леонид Кузнецов пишет: «Апофеозом проблемы с тяговыми лебедками полноприводных автомобилей стали в 1979 – 1988 годы. Афганистан. Множество вполне ремонопригодных автомобилей Урал-4320 и КАМАЗ -4310 были сброшены в пропасти…». Сайт: АВТО (И НЕ ТОЛЬКО).RU). Статья опубликована 13 ноября 2013 г.
5. Применение ВЗР позволяет уменьшить массу деталей механического привод лебёдки или применить объемный гидропривод с недорогими, не требующими тонкой очистки масла шестеренными насосом и гидромотором. Кроме того, гидропривод расширяет компоновочные возможности установки лебёдки на автомобиле. Например, на автомобиле КАМАЗ- 4310 лебёдка с червячным редуктором находится под кузовом автомобиля. Она приводиться тремя карданными валами. Промежуточный карданный вал установлен на двух опорах. Для выдачи троса, вперёд вдоль рамы автомобиля имеются направляющие ролики. Лебедка с ВЗР и гидромотором может быть установлена на КАМАЗ-4310 впереди. При этом сохраняется возможность опрокидывания кабины автомобиля. Гидропривод позволяет установить на автомобиле дополнительное оборудование, например, в кузове небольшой подъемный кран.
6. Предохранительным устройством в лебёдке с червячным редуктором при перегрузке служи срезной штифт, находящийся в месте соединения карданного вала с редуктором. При нагрузке выше допустимой штифт срезается. Резкое увеличение частоты вращения двигателя, не дающее увеличения тягового усилия на тросе, также может вызвать срезание предохранительного штифта. В реальных условиях смена штифта затруднительна. В лебёдке с ВЗР и гидроприводом при перегрузке срабатывает предохранительный клапан многократного действия.
7. При проектировании лебедки с ВЗР проводились расчёты её трудоёмкости, показавшие, что они существенно меньше трудоёмкости изготовления лебёдки с червячным редуктором. В дальнейшем, при профессиональной проработке технологи НИИ автопрома это подтвердилось (стр. 37).

Об Изобретении Волновой Зубчатой Передачи

20 сентября 1959 года в США был выдан патент инженеру У. Масеру (W. Musser) «На напряженную зубчатую передачу» от 21 марта 1955 года. На 31 странице завизированных патентным адвокатом, приведены схемы волновых зубчатых передач, подробно описаны принцип работы волнового зубчатого зацепления, профили зубьев колес, требуемые допуски и зазоры в зацеплении; рассмотрены схемы гибких зубчатых колес и способы их деформации; даны формулы геометрического и прочностного расчёта зубчатых колес передачи и расчета КПД; приведены результаты испытаний семи зубчатых редукторов.

С начало 1970-х годов в технической литературе во всё возрастающем количестве начали появляться публикации о волновых зубчатых передачах, при этом их достоинства часто преувеличивая. Приводились различные схем конструкций волновых зубчатых редукторов схемы гибких зубчатых колес в виде стаканов различной формы узких зубчатых колес. Описывались способы их деформации: одним диском, двумя, тремя дисками, кулачками различного профиля. Описывались методы геометрического и прочностного расчета зубчатого зацепления, недостатком которых было большое количество эмпирических коэффициентов, заданных в широких пределах, что приводило к большому разбросу результат при одних и тех же исходных данных. Естественно, я старался изучить всё, что было сделано.

При конструировании лебедки возникли трудности в обеспечении температурного режима работы ВЗР при минимальной его удельной массе, поскольку лебедку требовалось установить в нишу, ограниченную шириной лонжеронами рамы автомобиля. Были сложности при выборе материла для гибкого зубчатого колеса, с учётом крупносерийного производства и химико-термической обработки. Возникли сложности при определения оптимального профиля кулачка и его положения относительно гибкого колеса, исключающую осевую силу в зацеплении. В своей работе я опирался также на опыт проектирования планетарных зубчатых редукторов, на свою интуицию, проверяя и перепроверяя расчеты и чертежи прежде, чем выдать их в производство.

Существенная помощь была оказана Анатолием Григорьевичем Башковым, ведущим технологом Технологического управления завода, специалистом по термической обработке материалов, разработавшим технологию азотирования гибкого зубчатого колеса на требуемую глубину, практически исключающую его «поводку».

Игорь Григорьевич Шаров

Работа по лебёдке с ВЗР была инициативная, как бы любительская. Она не была предусмотрена никаким производственным планом. Я тогда работал инженером-конструктором в конструкторском бюро Управления конструкторско-экспериментальных работ (УКЭР) по проектированию оборудования для испытания узлов и деталей автомобилей. В достаточно жесткие сроки надо было разработать конструкции и рабочие чертежи двух крупных стендов для определения положения центра тяжести подрессоренной массы автомобиля и определения моментов инерции автомобиля относительно трех центральных осей (Авторские свидетельства №518665 и №734519). Затем была срочная работа по проектированию стенда для форсированных испытаний приводных ремней агрегатов автомобильных двигателей для оценки ресурса ремня различной конструкции в зависимости от передаваемого крутящего момента, угла обхвата шкивов, числа оборотов и других факторов (Авторское свидетельство №1027564). Волновым зубчатым редуктором приходилось заниматься урывками, в основном вечерами и в выходные дни. Эпизодически, при стендовых испытаниях мне помогал молодой специалист Александр Иванович Ревин, поступивший на завод в КБ стендов в 1976 году после окончания МВТУ им. Н. Э. Баумана.

Начальником КБ был Игорь Григорьевич Шаров – человек талантливый и креативный, прекрасный конструктор. Он изобрел автомат, собирающий без участия человека велосипедные колеса (в то время ЗИЛ выпускал велосипеды). Хорошо знал математику, механику, писал фортепьянные этюды, высоко оцененные профессионалами, стихи. Любил и знал природу – рисовал неплохие пейзажи. Был членом редколлегии журнала «Техника молодежи». У него были золотые руки: он мог качественно сделать ремонт в квартире, починить часы, настроить пианино. Игорь Григорьевич мне запомнился с копной темных вьющихся волос, с окурком во рту, огрызком карандаша на листах или подвернувшихся под руку клочках бумаги, делавший вычисления с многозначными цифрами, работая над объяснением физической природы гравитации. Основные положения этой теории были опубликованы в журнале «Техника молодежи». У меня с Игорем Григорьевичем сложились доверительные отношения. Он знал, что я занимаюсь волновой зубчатой передачей, и помогал мне советами.

К концу 1976 года были готовы чертежи общего вида лебёдки с ВЗР в сборе с гидромотором, чертежи ВЗР и его деталей (Фиг.1), чертежи установки лебёдки на автомобиле ЗИЛ-131. С этими чертежами я обратился за советом о возможности изготовления образца новой лебедки на заводе к опытнейшему конструктору, разработавшему конструкции двигателей легковых автомобилей высшего класса ЗИЛ и грузовых автомобилей А. П. Зигелю, с кем был немного знаком. Алексей Петрович, мельком взглянув на чертежи, сказал: «Смотреть и говорить на эту тему не буду. Видишь, – он указал на небольшую деталь, лежавшую на столе, что-то вроде коромысла клапана двигателя, – скоро год, как я добиваюсь изготовления этой детали. Ни главный инженер, ни главный технолог завода и слышать об этом не хотят. А ты хочешь, чтобы автомобильный агрегат – лебёдку, изготовляемую много лет с хорошо отработанной технологией, сняли с производства и начали подготовку производства твоего изобретения. Нет, смотреть не буду», – повторил Александр Петрович, возвращая мне свёрнутые в рулон чертежи.

Через несколько дней с тем же вопросом я обратился к Е. М. Гоникбергу, разработавшему конструкцию гидроусилителя руля для грузового автомобиля. Посмотрев чертежи и задав пару вопросов, Евгений Маркович сказал: Обратись к Матёрову.

Григорий Алексеевич Матеров

Георгий Алексеевич Матёров был заместителем начальника Экспериментального цеха по дорожным испытаниям автомобилей. Он также занимался всеми серьезными лабораторными работами, проводившимися в Корпусе экспериментально - исследовательских работ (КЭИР). Авторитет Г. А. Матёрова базировался на всесторонних знаниях техники и абсолютной преданности своей работе. Прекрасный организатор, он не стремился взять всё под свой контроль, а доверял людям. В то же время существовала черта, переступить которую значило лишится его доверия и желания совместно работать, – это ложь, непорядочность в личных отношениях, подделка технического отчета, не ошибки в отчете, большинство которых он проверял и редактировал, а умышленная подгонка под требуемые результаты. Посмотрев чертежи и выслушав мои пояснения, Георгий Алексеевич сказал: «Для того, чтобы с нами говорили на эту тему, надо изготовить действующую модель волнового зубчатого редуктора в масштабе 1:1. Человек становится союзником, если понимает, как работает механизм, и может объяснить это другим. Когда будет действующая модель волнового зубчатого редуктора, мы решим, как поступить дальше». Немного помедлив, добавил: «Заменить механизм работающей конструкции боле простым хорошо работающим, дело не простое».

В этот же день я встретился с В. А. Жиженковым – руководителем группы технологов экспериментального цеха КЭИР. Оказалось, что Владимир Александрович знал о существовании волновых зубчатых передачах (ВЗП). Я рассказал о встрече с Матёровым и по просьбе Жиженкова оставил ему чертежи. Через пару дней мы встретились вновь. На столе у Владимира Александровича лежала книга Е. Г. Гинзбурга «Волновые зубчатые передачи». Он изложил свой план работ: «Корпус, крышку и заготовку кулачка редуктора изготовим в литейном цехе завода из марки чугуна, указанного в чертежах. У меня в литейных цехах знакомые технологи. Мы в работе с ними контактируем. Остальные детали изготовим у себя. Об этом я говорил с начальником цеха опытного производства, сказав, что Матёров поддерживает эту работу. Он обещал помогать по мере возможности. Единственная сложность – кулачок. Буду думать. Ну, а гибкий подшипник – за вами». Я знал, что гибкие подшипники изготовляет в небольшом количестве Московский опытный завод Всесоюзного научно-исследовательского конструкторско-технологического института подшипниковой промышленности (ВНИПП). За помощью в получении требуемого подшипника я обратился к д.т.н., профессору А. Н. Спицыну – заведующему кафедрой «Детали машин» Московского института электронного машиностроения (МИЭМ), моему научному руководителю в аспирантуре. Николай Александрович был также научным консультантом во ВНИПП по высокоскоростным подшипникам для авиации. При его содействии ЗИЛ получил 8 гибких подшипников без оплаты, с условием последующего возврата и предоставления ВНИППу отчета с результатами испытаний. Мне помнится, что отчет во ВНИПП был передан.

Мои Учителя

С благодарностью вспоминаю моих наставников, высококвалифицированных слесарей–инструментальщиков, изготовлявших по чертежам сложные пресс-формы для литья под давлением из силуминовых и пластмассовых сплавов, и особенно бригадира Рафаила Михайловича Щепотина, относившегося по-отцовски и в то же время требовательно ко мне, ученику ремесленного училища при ЗИС, поступившему в его бригаду в начале февраля 1942 года в возрасти 12 лет. Во время войны ученики Ремесленного училища работали в цехах завода 6 дней в неделю полный рабочий день наряду со взрослыми рабочими. Для меня на слесарном верстаке установили дополнительные тиски и сделали высокую деревянную подставку со ступенькой. День был полностью заполнен работой. Первое время болели не только кисти рук, но и мышцы рук и ног. На руках появились мозоли. Запомнился полезный жизненный урок. Утром, когда я пришел на работу, на мой вопрос, что я должен делать, Рафаил Михайлович сказал: «Закончи вчерашнюю работу – убери опилки со своего рабочего места и в своём ящике верстака правильно положи мерительный инструмент, как тебя учили». Помню подарок бригады в день моего рождения. В начале рабочего дня Р. М. Щепотин выдал мне заводской пропуск и сказал, что договорился с отделом кадров о том, что я могу пойти гулять, а день этот зачтут рабочим и я не потеряю в зарплате, а также подарили мне 900 страничный «Справочник машиностроителя», в котором только о «Болтовых соединениях» 105 страниц. Я вышел на улицу, походил, делать было нечего и после обеда вернулся в цех. Когда я поступил в 5-й класс школы рабочей молодежи вплоть до 10 класса, Рафаил Михайлович с ведома бригады иногда отпускал меня с работы на два часа раньше для подготовки к контрольным работам, хотя бригада часто задерживалась после окончания смены. К концу второго года работы я умел читать чертежи и приобрел основные навыки в слесарном деле.

Указом ПРЕЗИДИУМА ВЕРХОВНОГО СОВЕТА СССР от 6 июня 1945 года члены бригады, в том числе и я, были награждены медалью «ЗА ДОБЛНСТНЫЙ ТРУД В ВЕЛИКОЙ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ ВОЙНЕ 1941 – 1945 гг.» (Медаль не юбилейная). Я не могу не сказать о моем научном руководителе в аспирантуре Московского института электронного машиностроения (МИЭМ), заслуженном деятеле науки и техники РСФСР д. т. н., профессоре Николае Александровиче Спицыне. К студентам он относился по-доброму. Оценку неудовлетворительно на экзамене студент мог получить, если вообще ничего не знал. Совсем другие требования были у него к аспирантам. Когда я обратился к Николаю Александровичу с вопросом, могу ли я поступить к нему в вечернюю аспирантуру, и сообщил тему, которой предполагал заняться: «Разработкой расчета и исследование планетарной зубчатой передачи с телами качения», он сказал: «Если вы хотите заниматься только диссертацией, то это не ко мне. Вначале вам придётся сдать экзамены аспирантского минимума, требующие углубленных знаний по деталям машин, теоретической механике, теории механизмов и машин, сопротивлению материала. Да и высшую математику, знание которой необходимо для серьезных инженерных расчётов, придется подучить». При этом повторил известное высказывание: «Лучше пару лет потратить на изучение математики, чем всю жизнь бегать от неё». Возможно, такие требования к аспирантам сложились у Н. А. Спицына во время его чтения лекций в Высшей технической школе города Дрездена – одного из старейших университетов Германии. Первые два года слово диссертация вообще не произносилось. В соответствии с учебным планом я изучал указанные предметы и сдавал каждый семестр экзамены, которые принимал Н. А. и обычно заведующий кафедрой сдаваемой дисциплины (экзамен по сопротивлению материалов, пришлось сдавать повторно). Я также поступил на вечернее отделение Мехмата МГУ им. М. В. Ломоносова, но в силу загружённости на ЗИЛе не «потянул». Посещал лекции и делал упражнения по математике в МИЭМе. Помню, будучи аспирантом в статье о результатах исследований, выполненных по плану совместных работ МИЭМ и ВНИППа, отредактированной Николаем Александровичем, его имя как соавтора указал первым. Он исправил: «Инж. С. И. Горфинкель, д-р техн. наук Н. А. Спицын». На мой вопрос почему, ответил: «Основную работу выполнили вы. И запомните, есть такое понятие – порядочность». При работе над диссертацией Н. А. требовал точное и полное указание всех использованных источников и категорически не терпел вранье. Только после двух лет учебы и сдачи аспирантских экзаменов и, конечно, экзамена по «марксизму-ленинизму», мне была оказана помощь в изготовлении опытных редукторов с телами качения и проведения испытаний. Без моего участия были получены положительные отзывы сторонних организации на разработанный метод расчета планетар ного зубчатого зацепления с телами качения, а также положительный отзыв о результатах испытания планетарного редуктора с телами качения в условиях вакуума. Авторское свидетельство № 191976 (1965 г.).

Стендовые и Дорожные Испытания

Изготовление деталей волнового зубчатого редуктора в цехе опытного производства велись от случая к случаю, по мере возможности. Для получения профиля кулачка требовался специальный копировально-фрезерный станок, которого в цехе не было. В. А.Жиженков предложил оригинальный способ изготовления кулачка на токарном станке. Некоторыми станочными и слесарными работами пришлось заниматься и мне. Например, изготовлением шлиц в кулачке и зубчатой муфте редуктора на полученном по ленд-лизу универсальном долбёжном станке «Пратт энд Уитни», находившемся в инструментальном цехе, на котором я раньше работал. Сверлил отверстия и нарезал резьбу в корпусе редуктора, балансировал статически кулачок …

Первый волновой зубчатый редуктор А. В. Жиженков и я, как мне помнится, собрали в воскресенье в середине сентябре 1978 года. Входной вал вращался легко, тормоз работал нормально. Было приятно, что всё собралось без подгонки с «листа».

На следующий день мы сообщили Григорию Алексеевичу Матёрову, что ВЗР собран. Оказывается, он был в курсе нашей работы. Г. А. Матеров пригласил Ю. А. Зосимова, начальника лаборатории по испытаниям агрегатов и узлов автомобилей, крупнейшей лаборатории КЭИР. Принципиальный, твердый, внешне уравновешенный, прекрасный специалист Юрий Александрович пользовался заслуженным уважением как у руководства КЭИР, так и у инженеров–исследователей и рабочих. Решено было провести стендовые испытания ВЗР.

В течение нескольких дней была изготовлена необходимая оснастка и перестроено оборудование для этих испытаний. Не вдаваясь в технические подробности, скажу, что в процессе стендовых испытаний волновых зубчатых редукторов с различным профилем кулачка, включая предложения МВТУ им. Н. Э. Баумана (оказалось не лучшим), был определен оптимальный вариант конструкции кулачка, а также уточнено, полученное расчетным путем, положение гибкого подшипника, практически исключающего осевые силы в зацеплении. Испытания велись в течении 14 часов при максимально допустимой расчётной нагрузке, что соответствовало установленному ОСТ 001.090-79 ресурсу лебедки (Фиг. 2). Редуктор разобрали. Его детали находились в работоспособном состоянии. Стендовые испытания и исследования с перерывами продолжались более четырех месяцев. Эта работа велась не вслепую и не в расчете на удачу, а по заранее разработанной программе. В результате у нас появился проверенный метод расчета высоконагруженного волнового зубчатого редуктора, а в дальнейшем – компьютерная программа расчета волнового зубчатого зацепления на языке «Фортран 4».

Одновременно со стендовыми испытаниями, велась работа по совершенствованию конструкции ВЗР. Были готовы наработки простого в изготовлении многодискового пружинного тормоза, состоящий из стальных дисков и дисков с тонким слоем фрикционного материала. Суммарная толщина набора дисков, порядка 15 мм. Растормаживание принудительное гидравлическое; чертежи с нарезанием зубьев непосредственно в крышке корпуса редуктора (чугун другой марки); чертежи кулачка с бортом, удерживающий выпадение сепаратора гибкого подшипника и крепление подшипника на кулачке тонким стандартным пружинным стопорным кольцом. Я советовался с А. П. Зигелем относительно внесения этих улучшений. Он сказал: «На данном этапе, поскольку результаты испытаний ВЗР положительные, ничего трогать не надо».

Применение ВЗР позволило также улучшить конструкцию лебёдки, изготовление которой было включено в план опытно-конструкторских работ КЭИР. В новой лебёдке отсутствовал стальной вал опоры барабана, муфта соединения барабана с редуктором помещена внутри барабана, добавлен тросоукладчика, создающий натяжение троса только при его намотке на барабан, поверхность которого выполнена по радиусу согласованным с работой тросоукладчика (Авторское свидетельство № 965978).

Имея положительные результаты стендовых испытаний ВЗР, на совещании у Г. А. Матёрова было решено провести испытания ВЗР в сборе с лебёдкой на автомобиле. Лебёдку с ВЗР и гидроприводом установили на автомобиле ЗИЛ–131 (Фиг. 3). Контрольные проборы были установлены в кабине автомобиля (Фиг. 4). В это время в работу включился инженер-исследователь Иосиф Владимирович Волошинов. Роль Волошинова в создании новой лебедки трудно переоценить. Настойчивый, технически грамотный, спортсмен (играл в водное поло в команде «Торпедо»), умеющий налаживать отношения с людьми, он пользовался авторитетом как у инженеров, так и у водителей-испытателей, что особенно важно при работе в трудных условиях Крайнего Севера.

Первые испытания новой лебедки проводились на испытательной базе ЗИЛа в Конаково (под Москвой) в 1981 г. (Фиг. 5). Прошли они успешно. Для приведения тросоукладчика в рабочее положение требовалось примерно две минуты.

Во время испытаний. Слева направо: И. В. Волошинов, С. И. Горфинкель, Ю. А. Зосимов

Одновременно в лаборатории «гидрорулей», была проведена работа, в результате которой уточнена величин давления для срабатывания предохранительного клапана в разработанной мною гидросистеме при усилии на тросе выше допустимой. По завершении испытаний в Конаково были проведены важные испытания в холодильной камере воинской части. Температура в камере, где находился автомобиль с лебедкой, была понижена до минус 40°С. При запуске двигателя (пришлось его подогревать) температура «поднялась» до минус 38°С. Лебёдка с волновым зубчатым редуктором и гидроприводом, с маслом в северном исполнении, работала без проблем.

Проводились испытания на ресурс: летом в жарко-пустынной местности при температуре окружающего воздуха до +38оС, а также зимой – в районе г. Ухты (Коми). В общей сложности заводские испытания с перерывами велись с 1979 по 1982 год. С благодарностью вспоминаю водителей-испытателей КЭИР за полезные практические советы во время совместной работы (Фиг. 6).

По результатам заводских испытаний на автомобиле Г. А. Матеровым было принято решение – информировать о проделанной работе Министерство автомобильной промышленности, причем, лично Е А. Башинджагяна, курирующего новую технику и одновременно руководство завода. Мне поручили встречу с Е. А. Башинджагяном и подготовку плакатов с технико-экономическими показателями. Изготовление информационного стенда и действующей установки с демонстрацией работы волнового зубчатого зацепления, поручено было И. В. Волошинову.

Встреча с Евгением Артемовичем Башинджагяном

Для встречи с первым заместителем министра автомобильной промышленности СССР Е.А. Башинджагяном, на «всякий случай» Г. А. Матёров снабдил меня документом, касающимся легкового автомобиля высшего класса ЗИЛ. Сомнение в успехе у меня взывало то, что на фоне работ, которыми занимался Е. А. Башинджагян – освоение производства отечественных дизельных двигателей, руководство строительством Волжского автомобильного завода (ВАЗ), решений крупных задач в масштабах отрасли, лебёдка не вызовет интереса. Когда я вошел в кабинет Евгений Артемович, попросив меня подождать, снял телефонную трубку и сказал: «Машину к подъезду». Я понял, что у меня для разговора считанные минуты. Я придерживаюсь правила: в ответственных случаях первые два предложения должны быть ударными. Указав на свернутые в рулон чертежи, сказал: «Это чертежи новой конструкции лебедки с волновым зубчатым редуктором для армейских автомобилей высокой проходимости. Конструкция успешно прошла испытания на ЗИЛе». При словах «волновой зубчатый редуктор» я почувствовал, что у Е. А. Башинджагяна появился интерес. Развернув чертёж общего вида, я кратко пояснил конструкцию. Евгений Артемович задал пару вопросов, это были вопросы инженера, имеющего информацию о волновых передачах. В частности, был вопрос: «может ли лебедка автомобиля ЗИЛ применена на других автомобилях». Я ответил утвердительно, сообщив, что об этом сказано в пояснительной записке. Евгений Артемович попросил оставить чертежи и пояснительную записку у него. Эта короткая встреча имела основополагающее значение.

Через несколько дней я был приглашен к начальнику Управления министерства по новой технике А. И. Титкову, который сообщил: «Что министерством выделяются средства для проведения испытания унифицированной лебёдки с ВЗР и гидроприводом по единой программе, согласованной с Министерством обороны СССР на автомобилях высокой проходимости выпускаемых заводами: ГАЗ, ЗИЛ, КАМАЗ, УРАЛ». Непосредственно организационными вопросами в министерстве занимался Иван Филиппович Буравцов, с которым мы встречались в его небольшом кабинете. Я пояснял значение новых технических терминов. И.Ф. Буравцов готовил проекты распоряжений: НИИ автопрому, НАМИ, подшипниковому заводу №23, заводам: ЗИЛ, ГАЗ, УРАЛ, КАМАЗ о подготовке автомобилей к испытаниям и их проведении. Четыре однотипные лебедки ВЗР должен изготовить ЗИЛ. Мне было поручено посетить автомобильные заводы для информации о конструкции новой лебёдки и результатах её испытаний на ЗИЛе.

В это время И. В. Волошинов организовал изготовление информационного материала, который был установлен в кабинете генерального директора ПО ЗИЛ (Фиг 7), где практически одно за другим прошли два совещания: 16 июня 1983 года – с руководителями технических служб завода во главе с генеральным директором В. Т. Сайкиным и 18 июня – с участием министра В. Н. Полякова и его заместителей Е. А. Башинджагяна и А. М. Бутусова. Рассматривались результаты заводских испытаний, а также вопросы конструкторского, технологического, экономического и организационного характера. В частности, министр отметил факт работы, начатой как инициативная.

23 августа 1983 года был издан приказ Министра автомобильной промышленности № 441, «О поощрении работников ПО ЗИЛ за создание лебёдки новой конструкции» (Приложение № 1).

Работа Отраслевого Значения

В соответствии с указанием министерства И. В. Волошинов и я посетили Горьковский автомобильный завод (ГАЗ), где встретились с главным конструктором и инженерами– конструкторами проектировавшую лебёдку. Посетили Брянский автомобильный завод (БАЗ) в г. Брянске, на котором изготовлялись серийные лебедки для ЗИЛа. Ю. А. Зосимов и я дважды выезжали на КАМАЗ в г. Набережные Челны. Там встретились с заместителем главного конструктора и начальником конструкторского бюро А. И. Козодаевым (Козодаев проходил практику на ЗИЛе в лаборатории Ю. А. Зосимова). В дальнейшем Козодаев руководил установкой лебёдки с ВЗР и гидроприводом на автомобиле КАМАЗ-4310 в передней части рамы (Фиг. 8). Запомнилось наше выступление в НИИ воинской части. Большой зал был заполнен офицерами. Доклад, по моему ощущению, шел хорошо. Мы чувствовали внимание аудитории и её интерес. По окончании доклада отвечали на вопросы, задаваемые специалистами с мест.

Следует отметить, что принципиальных возражений со стороны руководителей заводов относительно применения ВЗР, но при одном условии: волновой зубчатый редуктор и лебедка должны изготовляться на специализированном предприятии. Иногда высказывали сомнения в надежности волновой зубчатой передачи. Как довод высокой надежности мы приводили примеры применения ВЗР на Луне в приводе колес лунноходов по программам Аполлон -15, Аполлон -16.

9 февраля 1985 года на ЗИЛе состоялось первое заседание Межведомственной комиссии. Членам комиссии были представлены автомобили ГАЗ-66, ЗИЛ-131, КАМАЗ-4310, УРАЛ-4320. После проверки работы установленных на них лебёдок с ВЗР и гидропривода, приступили к испытаниям. Особое внимание было уделено испытаниям на Севере. Автомобили в район г. Воркуты были доставлены по железной дороге в сопровождении военной охраны в начале декабря 1985 года, когда температура воздуха достигает минимума. Следует отдать должное И. В. Волошинову, который не только принимал активное участия в этих испытания, но и обеспечил участников одеждой для работы при низкой температуре в условиях Севера, а также аварийным запасом продуктов. Все испытания проводились при непосредственном контроле представителей заказчика (военпредов).

В соответствии с решением Межведомственной комиссии, министерством было поручено НИИТавтопрому разработка технологии производства лебедок с перспективой выпуска 80 тысяч лебедок в год. Мне пришлось многократно встречаться с инженерами-технологами института при решении вопросов технологического характера, требующих внесения изменений в чертежах. В большинстве случаев мы находили обоюдно-приемлемые решения.

Одновременно велась совместная работа и с НАМИ. С заведующим отделом автомобилей высокой проходимости Г. А. Крестовниковым был разработан ОСТ на лебедку с ВЗР и уточнена инструкция по эксплуатации лебёдки с гидроприводом. В НАМИ разработана карта технического уровня и качества продукции. Для сопоставления были взяты автомобильные лебёдки известных фирм ФРГ «ROTZLER» и «IТАG». На полигоне НАМИ были проведены испытания при подъеме автомобиля в гору и при погружении лебёдки в воду (Фиг. 9).

В 1983 году была завершена разработка конструкции лебёдок с ВЗР с гидроприводом и карданным приводом с тяговым усилием 12 тонн, для автомобилей КрАЗ и БАЗ. (Фиг. 11). (Конструкция лебедки с предохранительным устройством многократного действия показаны на фигуре 11).

Отличие конструкции ВЗР 12-ти тонной лебёдки от ВЗР 6-ти тонной в следующем: изменено передаточное число передачи и увеличен модуль зубьев зубчатых колес; в корпусе редуктора введены ребра и изменена система смазки, что позволило обеспечить допустимый температурный режим работы редуктора при температуре окружающей среды до +40°С. Барабан лебедки установлен на сферических подшипниках. Геометрический и прочностной расчеты волнового зубчатого редуктора велись по методике, ранее разработанной на ЗИЛе. В лебедке с карданным приводом в кабине водителя предусмотрена звуковая сигнализации о превышении допустимой нагрузки на тросе, а также окончания размотки троса, поскольку лебедка на КрАЗе находится под кузовами автомобиля.

Ресурсные испытания ВЗР и угловой передачи в течении 10 часов проводились в лаборатории Ю. А. Зосимова (Фиг. 11). Прошли они успешно. Дальнейшие испытания при крутящем моменте на выходном вале ВЗР, соответствующем усилию на тросе 14 тонн, проводились на КрАЗе в г. Кременчуге. Ю. А. Зосимов и я присутствовали при завершающем этапе этих испытании. Разброс срабатывания предохранительного устройства при 6 проведенных подряд испытаний не превышал 3 % (Отчет № 377-85). Технические данные лебедок с ВЗР ЗИЛ

Привод: * гидравлический. ** гидравлически или механический.

В соответствии с решением Межведомственной комиссии о постановки лебедки с ВЗР на производство, в 1987 году министерством был объявлен конкурс среди 10 заводов отрасли на производство новой лебедки. Изъявили желания, если я не ошибаюсь, два завода. Предпочтение было отдано Калининградскому автоагрегатному заводу (КААЗ) в городе Калининграде (Калининградская область) – филиалу КрАЗа, на котором изготовлялись коробки отбора мощности и запасные части для коробок передач автомобилей КрАЗ.

Для выяснения на месте обстановки на калининградском автоагрегатном заводе выезжала группа специалистов во главе с заместителем министра Н. Н. Волосовым, директора, главного технолог и руководителей ряда лабораторий НИИТавтопрома; группа специалистов НАМИ; от ЗИЛ Б. Ф. Хмелинин, заместитель главного конструктора, И. В. Волошинов и я. Спальный вагон поезда Москва – Калининград заняли полностью. Осмотрели строившийся на заводе цех и обсудили организационные вопросы.

9 мая 1988 года вышел приказ министра за № 140 «О производстве лебёдки на Калининградском автоагрегатном заводе» (Приложение №2). Примерно через месяц завод был выведен из состава объединения КрАЗ и стал подчиняться непосредственно министерству.

По просьбе директора КААЗа Игоря Игоревича Савчука, Ю. А. Зосимов и я дважды посещали КААЗ, где с главным инженером завода Василием Ивановичем Шошенковым обсуждали вопросы организации на заводе службы: «Главного конструктора», «Исследовательской лаборатории», «Отдела технического контроля» (ОТК). В 1980 г. редуктор с волновым зубчатым зацеплением был представлен ЗИЛом в Москве на выставке «Молодые изобретатели» в павильоне «Достижения народного хозяйства СССР» (ВДНХ). Авторами указаны: В. А. Жиженков, А. И. Ревин и Д. С. Кондратьев (я от участия отказался). Они были награждены серебренной медалью и денежной премией.

Другие Конструкции

С целью расширения применения волновых передач, в 1979 году разработана конструкция домкрата с волновым зубчатым редуктором и электродвигателем для легкового автомобиля высшего класса ЗИЛ-4104 (Фиг. 10). (Электродвигатель был переделан из электродвигателя стартера автомобиля ЗИЛ-130). Масса домкрата – 7,7 кг. Масса серийного домкрата (изделие 111Г- 39133310) – 8.3 кг. Время подъёма переднего колеса 13 сек., заднего – 27 сек. Время опускания – на 3–5 сек. меньше (Отчёт № 854-80). Домкрат испытывали путем подъема 6 раз до отрыва колес от дороги одной стороной автомобиля ЗИЛ-115. Полный вес автомобиля – 3700 кг. (Фиг. 10). С целью уменьшения величины боковой силы, возникающей при подъеме автомобиля, в шарнирном механизме домкрата, предусмотрено устройство, позволяющее верхней площадке следовать по дуге этого перемещения (Авторское свидетельство). Разряд аккумулятора при подъёме до отрыва от земли одного колеса автомобиля при емкости 120 А/ч и напряжении 12 вольт (аккумуляторы автомобилей Зил-115, ЗИЛ-114) – менее 1%. Ток, потребляемый домкратом при максимальной нагрузке – 50 А. Работоспособность домкрата сохраняется при снижении напряжения вдвое относительно номинала. При этом время подъема автомобиля увеличивается в 2–2,2 раза. Во время стендовых испытаний домкрата максимальная нагрузка составляла 5000 кг. Нагрузка измерялась динамометром ДОСМ-3-5 №615.

В отчете КЭИР ЗИЛа, № 237-83 дано следующее заключение о работе домкрата с ВЗР: «Опытный домкрат, выполнен согласно описанию заявки на изобретение № 3375899/27-11 работоспособен, удобен в эксплуатации и рекомендован для использования».

При редактировании отчета Г. А. Матеровым сделана приписка: «Инициативная работа экспериментально-исследовательского корпуса». Домкрат может иметь более широкое применение, например, на автомобилях скорой помощи, пожарных машинах и др.). Предполагалась использования ВЗР аналогичной конструкции в устройстве для быстрого отвертывания и завёртывания гаек крепления колес автомобиля.

В начале 1984 года была завершена разработка конструкций лебедок с ВЗР с электродвигателем, с тяговым усилием 1 и 2.2 тонны, для легковых автомобилей и джипов (Фиг. 13). Длина троса 25 м. Средняя скорость подтягивания при полной нагрузке 5,5–3,5 м. Питание электропривода 12 вольт от аккумулятора автомобиля. Лебедки оснащены соединительным кабелем с разъёмами, а также пультом дистанционного управления намоткой или размоткой троса. Лебедки имеют предохранительное устройство от перегрузки многократного действия. В однотонной лебедке имеется ручного привода, со съемной рукояткой. Сохраняется работоспособность лебедок при погружении в воду, например, при преодолении брода. При наличии кронштейнов под бампером автомобиля спереди или сзади лебедку можно быстро установить или снять. Компактность и масса лебедки с тяговым усилием 1,0 тонна – 13кг. позволяет хранить ее в багажнике автомобиля. Лебедки успешно прошли испытания на стенде в КЭИР ЗИЛа.

Применяемые на автомобилях ЗИЛ односкоростные стандартные коробки отбора мощности (КОМ) привода карданного вала и привода насоса (для автомобиля-самосвала), имеют несколько зубчатых колес, валов и подшипников (Фиг. 14 а, б). В разработанной С. И. Горфинкелем в 1980-м году в инициативном порядке, коробке отбора мощности привода насоса – имеет только два зубчатых колеса и рычаг с выходом в кабину водителя для ввода их в зацепление (Фиг. 15). Испытания новой КОМ проводились на автомобиле ЗИЛ–131 и прошли успешно (Отчеты №4141-83, №4142-83). Работа была прекращена, поскольку для установки нового КОМ требовалось удлинить промежуточный вал стандартной коробки передач на 35 миллиметров со шлицами и резьбой на конце и изменению конструкции крышки подшипник. В случае применения разработанной нами новой коробки передач на автомобилях повышенной проходимости с лебедкой, было предусмотрена возможность установки в КП дополнительного вала (показано пунктиром на Фиг. 12).

Конструкторское Бюро Спецприводов

В декабре 1984 года принято решение организовать на ЗИЛе конструкторское бюро, «КБ специальных приводов», возглавить которое поручили мне. У нас появилось своё достаточно большое помещение, современные по тому времени кульманы и даже городской телефон, т. е. нормальные условия для работы. В этом заслуга В. Г. Мазепы, который оказывал КБ существенную помощь как при подборе кадров, так и при подготовке и проведении испытаний разработанных в КБ конструкций. У меня был свой кульман, за которым я продолжал работать.

Для серьезной конструкторской деятельности крайне необходима стабильная позиция конструктора, чувство уверенности в том, что он делает нужное дело и его положение прочно. В большинстве случаев серьезное конструкторское решение рождается в поисках и требует определенной настойчивости, а порой и смелости, имея в виду, что «истина в ней конкретна». Можно «убедительно» рекламировать новую конструкцию, но поставили её на испытательный стенд и оказалась, что она неработоспособна или работает плохо.

Во вновь организованном бюро в 1985 году начали работать Федор Николаевич Бородин и Владимир Леонидович Юдин, выпускники МВТУ им. Н. Э. Баумана, грамотные, инициативные, молодые специалисты, в которых я видел будущих руководителей и организаторов производства. Они занялись проектированием новой коробки передач (КП) с планетарным демультипликатором для грузовых автомобилей ЗИЛ. В проектированной КП впервые в отрасли были применены зубчатые колеса с профилем зубьев, рассчитанных в обобщающих параметрах, разработанных д. т. н. профессором Э. Б. Вулгаковым*, позволяющих увеличить допускаемую нагрузку и КПД зубчатого зацепления.

Коробка передач имела восемь передач переднего хода, две – заднего хода, и две передачи для маневрирования. Была предусмотрена возможность буксирования автомобиля без отсоединения карданного вала. У меня тогда были только расчеты и эскизный проект общего вида коробки передач. Рабочий чертёж общего вида был сделан В. Л. Юдиным (Фиг. 12). Планетарным редуктором занимался Ф. Н. Бородин. На конструкцию КП получены патенты в СССР и США (USA Patent № 4,986,142. Date of Patent: Jan. 22, 1991). Заявки на патенты были составлены начальником патентного отдела УКЭР-ЗИЛ Иосифом Антоновичем Курзелем (9 стр. текста, 5 стр. чертежей. Размер шрифта кегель 10).

По поводу целесообразности проектирования коробки передач для ЗИЛа Э. Б. Вулгаков* и я встретились с генеральным директором ПО ЗИЛ В. Т. Сайкиным, который отнесся к работе положительно, считая её перспективным заделом для будущего.

* Д. т. н., профессор Эдгар Борисович Булгаков (1927 –2006) известный ученый в области авиационного моторостроения, автор ряда научных публикаций, монографий и изобретений.

В 1985 году в КБ начал работать Александр Николаевич Комаров, выпускник Завода-втуза при ЗИЛе. В 1986 году Комаров поступил в МГУ им. М. В. Ломоносова на вечернее отделение механико-математического факультета, который окончил по специальности «Прикладная математика». А. Н. Комаров работал в КБ расчетчиком. Расчеты волнового зубчатого зацепления выполнял, применяя более совершенную компьютерную программу «Фортран7», прочностные расчеты – с использованием метода конечных элементов. В 1986 году в КБ начал работать выпускник «Завода -втуза» А. Д. Ефимов, который, в процессе деталирования однотонной лебедки, осваивал основы конструирования. Инженеры окончившие МВТУ им. Н. Э. Баумана, в вечернее время изучали в МВТУ работу на компьютере, посещали лекции профессора Э. Б. Булгакова по расчету зубчатых передач. В КБ сложилась деловая атмосфера. Все внутренние организационные вопросы, включая распределение премий, решались гласно с очевидными каждому резонами. Мы работали и не просто работали, а с интересом. Задачей КБ было: приведение в порядок конструкторская документация и чертежей лебёдок с ВЗР с тяговым усилием 6 и 12 тонн с учетом крупносерийного производства; чертежей лебёдок с ВЗР и электроприводом с тяговым усилием 1-на и 2,2 тонны; разработкой технической документации и чертежей новой коробки передач и другие работы.

Взаимоотношения с Коллегами и Общественная Работа

Известно, что при длительной совместной работе деловые отношения порой перерастают в дружеские. Например, при конструировании стенда для определения моментов инерции автомобиля относительно центральных осей, я обратился за консультацией к Всеволод Федорович Ратобыльскому, преподававшего теоретическую механику в МТИПП. (После тяжелого ранения на фронте Всеволод Федорович полностью лишился одной ноги. Окончил аспирантуру, защитил кандидатскую диссертацию). Мы подружились семьями. С Всеволодом Фёдоровичем написали совместно статью. Многолетние дружеские отношения у меня сложились с Иосифом Владимировичем Волошиновым. Вспоминаю откровенные разговоры с Юрием Александровичем Зосимовым под перестукивание вагонных колес во время наших поездок в командировки. С Евгением Марковичем Гоникбергом договорились вместе поехать на автомобилях во время отпуска в Прибалтику. Но, к сожалению, из-за болезни Евгения Марковича поездка не состоялась. Особые отношения у меня сложились и с Эдгаром Борисовичем Вулгаковым, с которым в Москве посещали «Дом ученых», участвовали в Международной конференции по теоретической механике в городе Алма-Ате. Директор КААЗа Игорь Игоревич Савчук и главный инженер завода Василий Иванович Шошенков, неоднократно приезжали в Москву для решения организационных вопросов в министерстве. Мы встречались и в домашней обстановке.

Следует сказать, что жили мы не только работой. Совершали выезды с палатками за город, зимой ходили на лыжах, увлекались фото и любительской киносъемкой, посещали клуб кинолюбителей, где занятия проводил известный кинорежиссёр Григорий Рошаль, обменивались книгами…

Я допускаю, что несколько строк об общественной жизни, характерной для того времени, не станет избыточной информацией. В КЭИР ЗИЛа, в котором работало более 2300 человек, из них –1090 рабочих (1979г.), было отделение «Всесоюзного общества изобретателей и рационализаторов» (ВОИР). Число его членов в разное время составляло 120 – 150 человек. В основном это были высококвалифицированные рабочие. Задачей ВОИР совместно с инженером по изобретательской и рационализаторской работе – оказание помощи авторам в оформлении заявок на рационализаторские предложения, а также содействие в изготовлении по этим предложениям различных устройств, облегчающих труд. Наше КБ в ряде случаев помогало выполнить расчеты и изготовить чертежи по рабочим предложениям. Я не был членом партии, но 11 лет избирался председателем Совет ВОИР КЭИР (работа общественная). Совет ВОИР состоял из пяти человек. Перевыборное собрание проходило ежегодно. Как правило на этих собраниях присутствовал Г. А. Матеров. Помимо основной работы совет ВОИР организовывал экскурсии, например, в музей военной авиации в Монино под Москвой, на студию звукозаписи «Мелодия», расположенную в англиканской церкви, на родственные предприятия. Эта работа меня увлекала.

В декабре 1991 г. СССР распался. Началась перестройка, которая существенно затронула ЗИЛ и не только ЗИЛ, но и большинство промышленных предприятий Москвы и страны в целом. Хотя ЗИЛ ещё продолжал работать, развал его был очевиден. Время от времени, выплата зарплаты задерживалась на неделю и более. С завода начали уходить специалисты. Подготовка производства лебедок с волновым зубчатым редуктором в Калининграде на КААЗ остановилась

Новое Место Работы

В 1994 году в Москве проходила Международная выставка автомобильной техники. На выставке ЗИЛом, в частности, были представлены две автомобильные лебёдки с волновым зубчатым редуктором и гидроприводом с тяговым усилием 6 и 12 тонн. Особый интерес к этим лебедкам проявили представители крупной американской автомобильной компании. Я был приглашён на неделю в США для интервью. Оно проходило в доброжелательной форме. Были вопросы, на которые я не мог ответить. В основном они касались компьютерной техники – выполнения чертежей на компьютере. Я не «выкручивался», а говорил: не знаю, но могу научиться. Наше знакомство проходило не только в официальной форме за круглым столом, но и повседневно. В результате собеседования со мной руководством компании, а также встреч с инженерами-конструкторами и технологами мне предложили контракт на работу в должности проектного инженера-конструктора (Project Engineer) с непосредственным подчинением главному конструктору. Обещали установить кульман и пошутили, что готовальню приобретут в антикварном магазине.
В1995 году я с женой и сыном (10 лет) по рабочей визе переехал в США. После трех лет работы на мою должность был объявлен конкурс. (Согласно положению Департамента труда, американский специалист имеет преимущество перед иностранными). В конечном итоге в компании по результатам конкурса оставлен был я. Примерно за полгода перед конкурсом юристом компании были поданы мои документы (диплом к. т. н. с рефератом, список публикаций в научных журналах и сборниках 2-х основных статей, относящихся к работам кандидатской и докторской диссертаций, авторские свидетельства и патенты). Мне была присуждено PhD in Mechanical Engineering. Проработав в компании 10 лет, в возрасте 75 лет я вышел на пенсию.

Возможно, в дальнейшем напишу о работе в Америке. Если в двух словах, то жизнь была сложной, напряженной и интересной, будто я вернулся к своей молодости. Конструкции, которыми пришлось заниматься, существенно отличались от разработанных на ЗИЛе. Основное требование – создание изделия, имеющее мировую конкурентоспособность. В компании, каждый инженер-конструктор работает в отдельной комнате с современной деловой мебелью и оборудованием. Деталировщики и чертежники – в общем помещении, разделенном офисными перегородками. В каждом таком офисе имеется телефон и всё необходимое для работы. Чертежи выполняются только на компьютере. Мне установили кульман, за которым я работал первые два год. Но и в дальнейшем, делая эскизы вариантов конструкции, полностью перейти на «безбумажный» уровень я не смог. В рабочее время никаких посторонних разговоров, например, при встрече в коридоре, никаких перекуров. Ланч – 30 минут. Для этого имелась комната-столовая с кофеварками, микроволновками, холодильником и автоматом по продаже готовых ланчей и соков. Иногда на ланч инженеры ездили в находящееся неподалёку небольшой ресторан. Ежегодный отпуск определялся так: после первых 5-и лет работы – одна неделя, после 10-и лет – две недели, 20 лет – 4 недели. Взаимоотношения сотрудников между собой и руководством доброжелательные. Большинство в компании работают много лет, вплоть до пенсии.

После переезда в США связь с друзьями и многими коллегами в Москве не прерывалась. Говорим по телефону, обмениваемся по Интернету поздравлениями с праздниками и днями рождения, фотографиями. Например, Эдгар Борисович Вулгакова прислал изданную в 1995 году монографию «Теория эвольвентных зубчатых передач» и по его просьбе книгу-роман воспоминаний о своей жизни: «Течение времени», изданную в 2007 году. В свою очередь, я посылал Эдгару Борисовичу главы из книги, над которой тогда работал. Мне тяжело перелистывать страницы записной книжки с именами в черных траурных рамках: Игорь Григорьевич Шаров, Георгий Алексеевич Матеров, Владимир Александрович Жиженков, Юрий Александрович Зосимов, Иосиф Владимирович Волошинов, Эдгар Борисович Вулгаков, Игорь Игоревич Савчук. С. И. Горфинкель. 2020

1. Биография «О Горфинкеле Соломоне Израиловиче» (приведена в сокращённом виде), написана главным конструктором ЗИЛа В. Г. Мазепой. Опубликованы в книге «Размышление у закрытой проходной» (под, Ред. В. Г. Мазепы, А. В. Курковой. Москва, Московский Политех, 2018, 364 с.
2. В статье использованы полученные от И. В. Волошинова фотографии автора, а также из архивов ЗИЛ, на которые даются ссылки.
3. Приведённые № отчетов – официальные документы подтверждающие результаты и дату проведения испытаний. Отзывы: статье: стр.47-49. Отзыв о ВЗР Е. А. Башинджагяна – из письма автору статьи.

Опубликовано в книге «Размышление у закрытой проходной» (ЗИЛ 100 лет), 2018 г.

Приложение 1

Приказ министра № 441 от 29 августа 1983 г. (стр. 24-25).

Приложение 2

Приказ министра № 140 от 9 марта 1988 г. «О создании мощностей по производству унифицированной лебёдки с волновым зубчатым редуктором на Калининградском автоагрегатном заводе» (стр. 26-28).

Конструкции

Фиг. 1. Вверху: чертеж волнового зубчататого редуктора. На чертеже: 2 Кулачок, 3 Гибкий подшипник, 4 Жесткое зубчатое колесо, 5 Гибкое зубчатое колесо, 6 Муфта. Передаточное число редуктора 122.

Внизу: чертеж лебедки с волновым зубчатым редукторам автомобиля ЗИЛ-131 (стр.29-30).

Верху: слева – чертеж редуктора и схема волнового зубчатого зацепления, где a – угол контакта зубьев колес, находящихся в зацеплении. Справа: детали редуктора.

Внизу: фото гибкого колеса и кулачка в сборе с гибким подшипником.

Фиг. 2. Испытания волнового зубчатого редуктора на стенде КЭИР ЗИЛа.

(Из архива ЗИЛ)

Фиг. 3. Верху: чертеж установки лебёдки с ВЗР в сборе с гидромотором и тросоукладчика на автомобиле ЗИЛ-131. Сжатие троса тросоукладчика происходит только при намотке троса на барабан.

Внизу: фотография установка лебёдки на автомобиле ЗИЛ-131

Фиг. 4. Испытание лебёдки с волновым зубчатым редуктором

Верху: а. Датчик нагрузки.

Внизу: б. Приборы в кабине автомобиля ЗИЛ-131.

(Фото из архива ЗИЛ)

Фиг. 5. Верху: рабочий момент на испытательной базе в Конаково, под Москвой, 1981 г. (На фото на переднем плане С. И. Горфинкель).

Внизу: слева – испытание в жарко-пустынной местности, справа – испытания на севере (Ухта). (Фотографии из архива ЗИЛ).

Фиг. 6. Водители-испытатели.

Крайний слева – Иосиф Владимирович Волошинов, инженер-исследователь. Крайний справа – Борис Петрович Заикин, бригадир водителей-испытателе. (К сожалению, имена остальных водителей-испытателей точно не помню). Ухта (Коми), 1982г.

Фиг. 7. Верху: информационные материалы в кабинете генерального директора ПО ЗИЛ. Внизу: И. В. Волошинов у информационного стенда (стр.36-37).

Плакат с технико-экономическими показателями по данным ЗИЛа, БАЗа и НИИТавтопрома.

* Данные БАЗа. ** Расчётные данные НИИТавтопрома.

Фиг. 8. Установка лебёдки с волновым зубчатым редуктором и гидромотором в передней части рамы автомобиля КАМАЗ-4310.

Фиг. 9. Испытание лебёдки с волновым зубчатым редуктором автомобиля ЗИЛ-131 Вверху: подъём в гору. Внизу: при погружении в воду (из архива ЗИЛ).

Фиг. 10. Домкрат с волновым зубчатым редуктором и электроприводом. (стр.40-41).

Верху: фото домкрата в двух крайних положениях. Внизу: а. Детали волнового зубчатого редуктора; в. Гибкое зубчатое колесо

Рабочих моментов испытания домкрата с ВЗР и электроприводом. Вверху: подъём переднего колеса автомобиля ЗИЛ-4104. Внизу: испытание домкрата путём подъема автомобиля до отрыва двух колес от земли с одной стороны. (Вес автомобиля 3400 кг). На фото Александр Дмитриевич Шаврин, специалист лаборатории приборов КЭИР ЗИЛ

Фиг. 11. Верху: а. Фото лебёдки с ВЗР для автомобиля КрАЗ-255, b. Чертёж лебёдки. Внизу: испытания волнового зубчатого редуктора и предохранительного устройства автомобиля КрАЗ-255 на стенде в КЭИР-ЗИЛа.

(Из архива ЗИЛ)

Фиг. 12. Чертеж коробки передач с планетарным демультипликатором для автомобилей ЗИЛ. (Пунктиром показан вал соединения с насосом привода лебедки с ВЗР).

Ниже: вид по стрелке А.

Фиг. 13. Верху: лебёдка с волновым зубчатым редуктором и электромотором с тяговым усилием 2.2 тонны. Внизу: чертеж лебёдки с тяговым усилием 1 тонны.

Фиг. 14. Коробки отбора мощности (КОМ) автомобилей ЗИЛ. а. КОМ привода карданного вала лебедки автомобиля ЗИЛ-131. б. КОМ привода насоса гидропривода и его чертеж автомобиля-самосвала ЗИЛ-ММЗ-555.

(Из архива ЗИЛ)

Фиг. 15. Фото деталей новой(опытной) коробки отбора мощности привода насоса лебедки с волновым зубчатым редуктором, прошедшие испытания на автомобили ЗИЛ-131 (отчеты: №4141-83, №4142-83).

а. Установка зубчатого колеса на валу коробки передач автомобиля ЗИЛ-131.

б. Детали коробки отбора мощности: корпус, два зубчатых колеса, рукоятка ввода в зацепления зубчатых колес включения насоса. Шестерня, показанная на фото внизу, установлена на валу насоса.

Отзывы о статье:

Григорьевич Владимир Мазепа, главный конструктор ПО ЗИЛ.

С большим нетерпением и удовольствием прочитал Вашу работу о коллегах, вместе с которыми Вы создали, исследовали, доводили и многократно испытывали лебёдку с ВЗР на автомобилях нашей отрасли. Получились по-человечески добрые воспоминания о людях. Через людей видны сложные хитросплетения вокруг нового и приоритетного по конструкции агрегата, непросто пробившего своё признания. Спасибо. Удачи.

Игоря Сергеевича Степанова, к.т.н., главного конструктора ПО ЗИЛ по легковым автомобилям высшего класса и автобусов. Профессора Московского политехнического университета (МАМИ).

С громадным удовольствием прочёл статью, и загрустил: столько воспоминаний! Вспомнил всех ребят, о которых Соломон пишет, и начальников тоже. А общее впечатление – проделана громадная работа. Хорошо, что такое дело было. Это счастье!!!

• Орфографические нюансы – это чепуха, просто надо внимательно читать и не полениться пользоваться кнопками пробелов на клавиатуре.
• В целом написано очень хорошо, хорошим языком, толково.
• Хорошо бы представить себе, кто будет читать. Подробности о конкретных людях интересны мне и, наверное, другим не очень молодым людям, которые могли быть с ними знакомы. Тоже относиться к подробностям конструкций и чертежам. Кстати, о конструкциях – они великолепны! Это я пишу, потому что понимаю… А другие потенциальные читатели?

Общее замечания: ТЫ МОЛОДЕЦ!!! А какая память!!!

Короче – я загрустил, но грусть моя светлая… Хорошо, что все это было…»

Марк Адольфович Юткевич, к.т.н., начальник отдела по исследованию и доводки легковых автомобилей высшего класса ЗИЛ.

С огромным удовольствием я ещё раз прочитал Вашу замечательную статью. Особое удовольствие я получил даже не от технических подробностей, они, действительно интересны для инженеров, как путь от идеи до масштабной, реализуемой в целой отрасли революционной перестройки традиционного подхода к привычным решениям. А вот Ваше уважительное и заслуженное внимание к людям, участвующим в этой грандиозной работе, безусловно, выше всяких похвал, справедливо и заслужено, я всех знал, и полностью согласен с Вашей оценкой. Очень интересно было бы, если бы Вы смогли осуществить описание «американской жизни» во всех аспектах, а то у нас многое совершенно идеализированного и далеко от реальности. Ещё раз СПАСИБО за погружение в очень хорошее наше общее прошлое, с уважением Марк.

Валентин Михайлович Полонский, доктор педагогических наук, профессор, член-корреспондент РАО.

Я не специалист в области техники, но статью С. И. Горфинкеля «Сложный путь волновой зубчатой передачи» и биографию «О Горфинкеле Соломоне Израилевиче», написанную главным конструктором ЗИЛа, прочитал с интересом и внимательно.

Автор статьи просто и увлекательно рассказывает об истории создания волновой зубчатой передачи начиная от идеи до решения о её массовом производстве.

Об оригинальности и высоком техническом уровне, разработанных С. И. Горфинкелем конструкции говорят приведённые в статье документы: решение Межведомственной комиссии, официальные отчеты с результатами испытаний, авторские свидетельства, приказ министра автомобильной промышленности СССР об объявления благодарности и поощрении работников ЗИЛа, а также второй приказ министра о выделении завода для производства унифицированной автомобильной лебёдки с волновым зубчатым редуктором для автомобильной отросли. И наконец, приглашение С. И. Горфинкеля крупной автомобильной компанией на работу в США. Обращает на себя внимание также разносторонностью научной и конструкторской деятельности С. И. Горфинкеля.

С большой теплотой Соломон Израилевич вспоминает о коллегах и о людях с кем приходилось работать или встречаться по работе, независимо от их должности и звания. Характеристики этих людей: бригадира слесарей, начальников КБ и лабораторий, руководителей заводов, работников министерства, его учителей, даны кратко, четко, доброжелательно. Так писать может человек, который хорошо знает то, о чем пишет и хорошо владеет пером.

Сам путь в науку Соломона Израилевича заслуживает уважения. Вовремя воины, он в возрасте 12 лет поступил в ремесленное училище ЗИЛа. Работал в цехе завода учеником затем слесарем-инструментальщиком, работал на различных универсальных станках. Служил три с половиной года солдатом в Советской армии. Офицерское звание присвоено было значительно позже. Начиная с 5-го класса, в общей сложности 16 лет, учился вечером после работы. Окончил школу рабочей молодежи, Машиностроительный вечерний институт, вечернюю аспирантуру МИЭМ, защитил диссертацию к.т.н. В США присвоена ученая степень PhD in Mechanical Engineering. Целеустремленность и трудолюбие, положительные качества характера помогли выдержать с честью такую нагрузку. Эпиграф к статье «Счастье в жизни, а жизнь в работе» – безусловно отражает жизненную позицию автора статьи.

Александр Круглов, научный работник, писатель

Дорогой Соломон Израилевич!

Все прочитал! Спасибо! Для Вас воина и адский труд в тылу – это ведь не страница из учебника, и даже не просто понимания того подвига, который был совершён нашими людьми, не воспоминания родных – а часть Вашей собственной жизни! Сам я нередко думаю, на что бы я оказался способен в то время – уверен, что Вашей детской и юношеской судьбы не осилил бы. А Вы не только все это выдержали с честью, но и переломили судьбу, получили в той вашей ситуации, лучше сказать, завоевали! – прекрасное образование, стали крупным ИНЖЕНЕРОМ! – какое прекрасное слово. Замечательный язык – язык специалиста, говорящего только по существу. Самый лучший литературный стиль! А что мне особенно понравилось – это ваше отношение к людям! Если надо сказать что-то отрицательное – Вы говорите кратко и как бы неохотно без комментариев, а если можно сказать хорошее – детально, точно и с удовольствием!

С большой теплотой Соломон Израилевич вспоминает о коллегах, о людях с кем приходилось работать или встречаться по работе, независимо от их должности и звания. Характеристики этих людей: бригадира слесарей, начальников КБ и лабораторий, руководителей заводов, работников министерства, его учителей даны кратко, четко, доброжелательно. Так писать может человек, который хорошо знает то, о чем пишет и хорошо владеет пером…

Евгений Артемович Башинджагян, первый заместитель министра автомобильной промышленности СССР *

Уважаемый Соломон Израилевич!

С чувством благодарности вспоминаю инженерный корпус министерства, в авангарде которого были специалисты флагмана отрасли – ЗИЛа. В сложных послевоенных условиях ограниченных финансовых возможностей, быстрое развитие техники обеспечивали люди, наделенные упорством, знаниями, ищущие, беззаветно преданные своему делу. Вы напомнили мне о ВЗР, изобретении весьма значимое для колесной техники, за что, и спустя десятилетия не могу не выразить благодарность за Ваш труд. Кстати, и книги о благотворном влиянии советской инженерной школы в формировании специалистов это непосредственное участие в сохранение инженерной памяти. Сегодня они востребованы как никогда. Прошу принять поздравление в связи с наступающим новым 2118 годом искрение пожелания Вам и близким благополучия, главное крепкого здоровья!

Остаюсь

Е. Башинджагян

Москва. 19. 12. 017 г.

* 1977 –1986 гг.

Один из пролетов Инструментального цеха ЗИЛа

(Из книги история ЗИЛ)