Институт перспективного машиностроения «Ростсельмаш» ДГТУ пополнил свою материально-техническую базу акселерометрическим и тензометрическим измерительными комплексами отечественного производства. Закупка стала возможной благодаря гранту Минобрнауки РФ на развитие инжинирингового центра по приоритетным направлениям научно-технологического развития.
Использование этих систем сокращает цикл проектирования вдвое и увеличивает точность динамического моделирования на 70%. Это незаменимый инструмент для анализа и оптимизации технических решений в условиях импортозамещения, требующего адаптации техники под реальные эксплуатационные нагрузки.
Благодаря комплексу тензометрирования и акселерометрирования мы создаем в ДГТУ полноценный исследовательский блок по динамике и прочности сельхозмашин. Это не просто измерительная установка – это научная лаборатория, которая позволяет изучать поведение машины как сложной механической системы в реальных условиях эксплуатации. Мы впервые в российском агромашиностроении строим сквозной исследовательский контур: от полевого эксперимента через методы дискретных элементов и мультифизическое моделирование – к обоснованию изменений в конструкции. Получаем данные, которых раньше не существовало в открытом доступе, формируем новые научные знания о нагруженности узлов и на этой базе развиваем технологии цифровых двойников сельхозмашин.
Для проекта «Донтех» такое оборудование станет ключевым звеном в решении ряда задач. Например, с его помощью эксперты зафиксируют линейные и угловые ускорения, чтобы поймать ударные нагрузки от препятствия, сократят цикл сопоставления расчета с полевым экспериментом, смогут верифицировать расчетные модели по прочности и вибрации и сформировать научную базу для цифровых двойников. С ним будут работать инженеры-расчетчики и конструкторы, а также студенты ПИШ ДГТУ в учебных целях.
Акселерометрический измерительный комплекс представляет собой систему, которая объединяет множество датчиков ускорения – акселерометров, а также другие компоненты для измерения, анализа линейных и угловых ускорений объекта.
Тензометрический измерительный комплекс – это программно-аппаратное решение для измерения, сбора, обработки и передачи данных о механических деформациях, напряжениях, силах или других связанных параметрах объектов. Он основан на тензометрии – методе определения механического напряжения в материалах и конструкциях через измерение изменений их параметров, вызванных нагрузкой.
Вместе они позволяют:
-
фиксировать линейные и угловые ускорения при частоте дискретизации 10–20 кГц на канал – этого достаточно, чтобы поймать ударные нагрузки от препятствия длительностью 0,01 с, которые системы с частотой 200–500 Гц пропускали;
-
одновременно контролировать до 32-64 каналов (20 и более критических узлов) вместо 4–8 точек на старых измерительных схемах;
-
верифицировать расчетные модели по прочности и вибрации – расхождение с экспериментом снижается с типичных 15–20% до 5–8%;
-
сокращать цикл сопоставления расчета с полевым экспериментом с 3–6 месяцев до 2–4 недель;
-
формировать научную базу для цифровых двойников.
В инженерной практике это означает конкретный количественный выигрыш. Цикл доводки конструкции сокращается с 18–24 месяцев до 10–14. Число полевых выездов для повторных замеров падает на 30–40%. Риск внеплановых поломок на этапе опытных испытаний снижается на 40–50%, потому что перегрузки и резонансные режимы выявляются еще на этапе цифрового прототипа, а не на полигоне.
Это оборудование гарантирует впоследствии прочность, функциональность, экономическую эффективность механизмов. Для серийного производства каждая итерация прототипа – это месяцы и десятки миллионов рублей. В данном случае можно обойтись 1-2 циклами вместо 4-5, а значит – сэкономить ресурсы и время вывода машины на рынок.
Развитие материально-технической базы Института перспективного машиностроения «Ростсельмаш» при ДГТУ означает переход агромашиностроения на качественно новый уровень. Использование тензометрических и акселерометрических систем обеспечивает создание более надежных, безопасных и эффективных сельхозмашин, что является фундаментом для развития индустрии автономного агропрома не только в Ростовской области, но и в России в целом.
Опорный вуз региона формирует компетенции, необходимые для перехода от механизации к автономному земледелию. Наукоемкие услуги ДГТУ востребованы индустрией: например, компания Ростсельмаш использует результаты исследований вуза при создании беспилотного трактора «Донтех» и доводке серийных моделей. К университету также обращаются производители навесного оборудования и комплектующих, заинтересованные в научном обосновании прочностного ресурса своей продукции в реальных полевых условиях. Исследовательский блок ДГТУ позволяет детально анализировать динамические процессы в узлах техники и находить новые возможности для ее совершенствования.
