Tczewskie planetarne reduktory

W pierwszej połowie lat 80 tczewska fabryka dorobiła się przekładni z reduktorami obiegowymi, a więc takim rodzajem, który do tej pory jest obowiązującym kanonem w konstrukcji ciężkich skrzyń biegów.

Ambasador NRD Horst Neubauer niedługo przed wprowadzeniem stanu wojennego spotkał się z szefem ekspertów „Solidarności” Bronisławem Geremkiem i przekazał szyfrogramem do Berlina, że według rozmówcy „dalsza pokojowa koegzystencja „Solidarności” i realnego socjalizmu jest niemożliwa w takiej formie jak obecna, zatem nieunikniona jest konfrontacja siłowa. Wobec tego trzeba przesunąć wybory do rad narodowych. Organy władzy państwowej muszą zniszczyć solidarnościowy aparat. Po takiej rozprawie „Solidarność” mogłaby się reaktywować, ale już jako rzeczywisty związek zawodowy, bez Matki Boskiej w klapie marynarki, bez programu gdańskiego, bez ambicji politycznych”, o czym przypomniał Instytut Historyczny Uniwersytetu Wrocławskiego w książce „Drogi do niepodległości 1944-1956/1980-1989 – nieznane źródła do dziejów najnowszych”.

13 grudnia 1981 roku rząd wprowadził stan wojenny i zepchnął „Solidarność” do podziemia, lecz nie rozruszał gospodarki. Produktywność w 1982 roku spadła w stosunku do 1978 roku o 35 proc., zaś liczba wykorzystywanych licencji zmalała z 344 w 1979 roku do 181 w 1983 roku.

Także produkcja samochodów cały czas malała, w 1982 roku z taśmy montażowej w Starachowicach wyjechało 11,5 tys. ciężarówek, o ponad 31,5 proc. mniej w stosunku do poprzedniego roku, w Jelczu dynamika spadku sięgnęła 22 proc. (do 8,7 tys. pojazdów), w Autosanie przekroczyła 9 proc. (do 2,9 tys. autobusów).

W porównaniu do najlepszych wyników z lat 70 produkcja starachowickiej fabryki zmalała o 55 proc., jelczańskiej o ponad jedną czwartą, a sanockiej o blisko jedną trzecią. Mniejsze zapotrzebowanie sprawiło, że produkcja Fabryki Przekładni Samochodowych Polmo w Tczewie zmniejszyła się w tym samym okresie o 40 proc. do 30 tys. przekładni.

Embargo na maszyny

Montowane w Starach 28, 29 i 660 skrzynie A25 pomagały ratować plan, jednak użytkownicy coraz częściej poszukiwali licencyjnych skrzyń biegów, uchodzących za niezawodne.

Ich produkcja kulała z powodu braku importowanych komponentów. Po wprowadzeniu stanu wojennego państwa zachodnie ogłosiły embargo na dostawy wielu materiałów, części, maszyn i znacznie ograniczyły wymianę handlową z Polską.

Na liście objętych zakazem eksportu znalazły się m.in. obrabiarki i części do montażu skrzyń biegów, jak np. niektóre łożyska toczne. Tczewska fabryka była w trakcie uzupełniania wyznaczonego przez licencjodawcę parku maszynowego, ale już we wcześniejszych latach tempo zakupu maszyn ślimaczyło się z powodu braku dewiz.

Państwu brakowało 6 mld dol. potrzebnych do spłaty długu przypadającego na 1982 rok, import skurczył się o jedną czwartą. Niezbędne było znalezienie technologii produkcji komponentów, których import był niemożliwy.

Zamrożenie wymiany gospodarczej zmusiło do przyspieszenia uruchomienia produkcji synchronizatorów. – Instytut Obróbki Plastycznej (INOP) w Poznaniu, jako placówka znana w świecie z kucie wałów korbowych metodą Ruta, prowadził prace nad metodą kucia synchronizatorów na kuźniarkach z pływającym młotem, który miał rozwalcowywać plastycznie na tzw. prasach Marciniaka. Trwały one 5 lat i z przyrządem do kuźniarek jechałem w 1980 roku do FSC Lublin do próbnego kucia. Wtedy był tam strajk i nie pamiętam co dalej stało się projektem – wspomina pracujący w dziale rozwoju FPS Tadeusz Wilczarski.

Technologia jednak nie sprawdziła się. – Do 1982 roku kute, powlekane molibdenem pierścienie synchronizatorów importowaliśmy z ZF. Były to duże ilości molibdenu, który jest bardzo drogi – wskazuje ówczesny technolog FPS Ryszard Bartnik. Podkreśla, że stan wojenny przeszkodził w sprowadzeniu maszyn, które zachód objął embargiem. Chodziło o specjalistyczne wyposażenie jak prasy, szlifierki, łącznie kilka jednostek.

Tczewska fabryka ponownie zleciła Instytutowi Obróbki Plastycznej (INOP) opracowanie technologii kucia pierścieni, natomiast przygotowanie konstrukcji urządzenia i technologii wraz z oprzyrządowaniem do natrysku powłoki molibdenowej zleciła (podobnie jak ZF) szwajcarskiej firmie Metco. – Prace w INOP szły powoli. Naukowcy mają to do siebie, że dla nich czas nie ma znaczenia. Opanowanie produkcji licencyjnych synchronizatorów nastąpiło dopiero w drugiej połowie lat 80. To były bardzo skomplikowane technologicznie detale, a maszyny sprowadziliśmy ze Szwajcarii – zaznacza Bartnik.

Dyrektor naczelny FPS Józef Łodej wspominał: „We współpracy z „INOP”, wdrożyliśmy do produkcji w 1984 roku nowoczesną metodę kucia na gotowo, bez udziału obróbki wiórowej, stalowych pierścieni synchronizatorów do skrzyń przekładniowych samochodów ciężarowych i autobusów, osiągając wielokrotnie większą żywotność tych elementów w skrzyni. Dotychczas, te kosztowne synchronizatory były importowane z Zahnradfabrik AG Friedrichshafen w RFN. Pozwoliło to na całkowite wyeliminowanie ich z importu, a następnie ich eksport do I i II obszaru płatniczego. Główni wykonawcy, autorzy procesu technologicznego kucia pierścieni synchronizatorów, docent dr inż. Henryk Matusiewicz i mgr inż. Jerzy Kotyk, opracowali również inne procesy, z których należy wymienić proces kucia pierścieni przesuwnych, również eliminujący ich import z II obszaru płatniczego.

Do realizacji tego zadania, niezbędna była prasa hydrauliczna o dużym nacisku, którą zakupiliśmy w Szwajcarii. Osobiście byłem tam na konsultacjach, w trakcie których uzgodniony został zakres potrzebnego oprzyrządowania i osprzętu.” zapewniał Łodej.

Bartnik dodaje, że opanowanie produkcji licencyjnych synchronizatorów nastąpiło dopiero w drugiej połowie lat 80, ponieważ były to bardzo skomplikowane technologicznie detale.

Skrzynie biegów do ciężkich modeli

Kryzys gospodarczy wywrócił do góry nogami plany produkcji w Jelczu nowej generacji ciężarówek na licencji Steyra. Jeszcze 19 lipca 1979 roku Rada Techniczna Zjednoczenia Przemysłu Motoryzacyjnego podjęła decyzję o wprowadzeniu do Jelcza przekładni TS8-120 oraz S6-90+GV90.

Ponad rok później, 17 listopada 1980 roku, Rada Ministrów uchwałą nr 133/80 w sprawie dopasowania struktury inwestycyjnej do możliwości inwestowania w 1981 roku, wstrzymała dalszą realizację inwestycji Steyra, gdy wykorzystano 4 proc. przewidzianych nakładów ogółem.

Po stanie wojennym sytuacja gospodarcza nie poprawiła się i Rada Ministrów zaniechała uchwałą nr 125 z przełomu maja i czerwca 1982 roku wdrożenia licencji Steyra, bez określenia terminu podjęcia ponownych prac. Rada Ministrów zakwalifikowała zadanie uchwałą nr 120/83 do inwestycji zaniechanych.

Fabryka w Jelczu znalazła się w trudnym położeniu. Pozostała ze starzejącym się programem produkcyjnym i bez widoków na rychłą modernizację oferty. Nie miała ponad 300-konnego silnika, osi zdolnych do przenoszenia większych obciążeń i mocnych skrzyń biegów. Produkcja komponentów nowej generacji stanęła z braku dewiz na import części.

Ogólna niewydolność gospodarki utrudniała jakikolwiek ruch, jednocześnie fabryka była pod presją odbiorców, którzy chcieli jeździć coraz bardziej komfortowymi i łatwiejszymi do obsługi samochodami.

Ambicję modernizacji produktu mieli także jelczańscy konstruktorzy. Przygotowali modele zastępcze, korzystając z już produkowanych podzespołów. Prace ruszyły w 1981 roku, równolegle z modernizacją Jelczy serii 300. Nowa generacja otrzymała podobne rozszerzenia jak seria 300, to jest ciągnik siodłowy nosił oznaczenie 417, samochód z osią wleczoną 416, natomiast wersja dwuosiowa ze standardowym rozstawem osi 415.

Seria 410 otrzymała skonstruowane dekadę wcześniej odchylane kabiny serii 134 i 136. Dwuosiowy ciągnik siodłowy C417, którego 3,4-metrowy rozstaw osi był taki sam jak Jelcza 327, został zaprezentowany na Międzynarodowych Targach Poznańskich w czerwcu 1982 roku. Jego produkcja, ograniczona dostępnością przede wszystkim skrzyń biegów S6-90, ruszyła w styczniu 1983 roku. Pierwsi klienci odebrali te samochody 30 marca 1983 roku.

W kolejnym roku na MPT premierę miał Jelcz P 415 K (podwozie z odchylaną kabiną krótką 136R), wyposażone w silnik SW 680/207 o mocy 243 KM oraz skrzynię biegów S6-90.

W 1985 roku FPS przedstawiła opracowanie S6-90 połączonej z licencyjnym multiplikatorem GV90 do samochodów Jelcz C417D oraz C620, oba z silnikiem SW680 o mocy 243KM i maksymalnym momencie obrotowym 900Nm.

Nie był to koniec nowości, ponieważ WSK Mielec przedstawiła długo oczekiwany mocniejszy silnik oznaczony SWT11/301, który miał nie tylko większą o 40 KM moc, ale i moment obrotowy, który wzrósł z 900 do 1000 Nm. W 1986 roku FPS analizowała możliwość wzmocnienia skrzyń biegów S6-90 do momentu 1050 Nm (zmiana łożyskowania i uzębień) i zadeklarowała wykonanie dwóch prototypów z nadbiegiem 0,81. („orientacyjny termin wykonania prototypów – koniec roku 1986, warunkowany pozyskaniem łożysk stożkowych z firmy Timken” – zastrzegała FPS w piśmie do Jelcza). Skrzynia została oznaczona TS6-100 i powstała pod kierunkiem Ryszarda Burdona.

Był to samodzielny rozwój przekładni, ponieważ we wrześniu 1982 roku zakończyła się ważność licencyjnej umowy z ZF. Łodej przypominał, że fabryka posiadała własny Oddział Doświadczalny, wyposażony w specjalistyczny sprzęt naukowo-badawczy, oraz wysokiej klasy maszyny i urządzenia. „Prowadzone były badania produkowanych przez fabrykę kompletnych skrzyń przekładniowych, jak też ważnych elementów tych skrzyń, w zakresie jakości i wytrzymałości, a także nowych wielobiegowych skrzyń przekładniowych, o wysokim momencie obrotowym, z przeznaczeniem do samochodów ciężarowych o dużej ładowności i maszyn budowlanych oraz małych skrzyń do samochodów dostawczych. Również, nasze skrzynie były zamontowane w samochodach ciężarowych i autobusach doświadczalnych, które były poddawane różnym próbom i analizom. Wyniki tych badań były podstawą do wprowadzania zmian konstrukcyjnych i technologicznych polepszających jakość tych wyrobów.”

Przekładnie dla żurawi

Lata 80 z chronicznymi problemami dostaw materiałów i komponentów były trudnym okresem do wprowadzania jakichkolwiek ulepszeń. Niechęć do pokonywania dodatkowych problemów wynikających z wdrażania nowych wyrobów była powszechna. – Pamiętam kilka przypadków, gdy na propozycje konstruktorów modernizacji wyrobów słyszeliśmy: „Przecież mamy podobne w produkcji, więc po co kłopot?” – wspomina konstruktor FPS Bogusław Postek.

Pomimo powszechnego marazmu pojawiały się jednak nowe potrzeby, a powstające w ich wyniku projekty pochodziły od coraz mniej licznego grona konstruktorów. – O ile pod koniec lat 70 Dział Głównego Konstruktora zatrudniał 37 osób, to dekadę później skurczył się do połowy – szacuje Postek.

Na przełomie lat 70 i 80 pierwszoplanowym projektem DGK była przekładnia TS16-160, prowadzona przez Bogusława Postka. – Była to moja pierwsza większa praca po przyjściu do FPS. Pierwotnie miała to być przekładnia wielobiegowa, bez definiowania liczby przełożeń. Po przejrzeniu dostępnej literatury i przemyśleniu sprawy, postanowiłem wzorować się na dopiero wprowadzonej na rynek skrzyni biegów ZF Ecosplit. Chodziło głównie o sposób zintegrowania zespołu zmiany rozpiętości przełożeń w obudowie skrzyni podstawowej, co pozwalało zredukować całkowitą długość wyrobu – podkreśla Postek.

Poza Jelczem zainteresowany był nimi także należący do Zjednoczenia Przemysłu Maszyn Budowlanych „Bumar” Przemysłowy Instytut Maszyn Budowlanych (PIMAB w Kobyłce).

PIMAB pomógł FPS w wykonaniu prac konstrukcyjnych, kreślarskich, omodelowaniu odlewniczym, a pierwsze prototypy TS16-160 gotowe były w 1982 roku. Przeszły one badania stanowiskowe w tczewskim Oddziale Doświadczalnym, a jeden prototyp trafił do PIMAB w Kobyłce, gdzie przeszedł badania w kołowym żurawiu o udźwigu 63 ton, wyposażonym w silnik Deutz o mocy 330 kW i momencie obrotowym 1471 Nm.

Do końca 1983 roku FPS zbudowała kolejne 11 prototypów tej przekładni, z których 10 trafiło do żurawi Hydros T-631 (wyposażonych w silnik JaMZ o mocy 264 kW i momencie 1350 Nm) produkowanych przez Mostostal-Zabrze, a jeden przekazany został do Jelcza, gdzie miał być zabudowany do ciągnika balastowego Jelcz-Steyr CB-641.

Badania wykazały małą trwałość reduktora o stałych osiach. Konstruktorzy obniżyli dopuszczalny moment wejściowy do 1400 Nm, stąd nastąpiła zmiana oznaczenia z TS16-160 na TS16-140. – Stało się jasne, że z reduktora klasycznego nie „wyciągnie się” większej obciążalności, a Bumar i Jelcz docelowo miały stosować silniki o maksymalnym momencie 1500 Nm. I tu ponownie inspiracją były skrzynie biegów Ecosplit - tym razem ich reduktor obiegowy. Wzorując się na tym rozwiązaniu rozpocząłem pracę nad „własną” konstrukcją. Ponieważ użytkownicy prototypów TS16-140 narzekali na trudności z wykorzystaniem 16 biegów, ich liczba w nowej skrzyni wyposażonej w reduktor obiegowy została ograniczona do 9 - tak powstała TS9-160 – tłumaczy Postek.

Konstruktor dodaje, że kadłuby TS16-160/140 i TS9-160 zachowywały podstawowe wymiary i kształt kadłuba S6-90. – Różniły się wielkością gniazd na łożyska, położeniem osi koła wstecznego biegu, położeniem otworów na mocowanie „wieszaków” przenoszących ruch włączający biegi ze sztywnych cięgien (stalowe, wykrawane listwy) na synchronizatory. Kadłuby te miały również dodatkowe żebrowanie ścian bocznych umieszczone od strony ich wnętrza – wyjaśnia Postek.

PIMAB otrzymał polecenie przygotowania żurawi samochodowych. Rząd zamierzał budować w Polsce (Mostostal Zabrze) i ZSRR żurawie samochodowe o udźwigu 100 ton, napędzane silnikami o mocy 308 kW i maksymalnym momencie obrotowym 1500 Nm.

Dla tych pojazdów Postek zaprojektował reduktor o nowej konstrukcji. – Opracowałem nowy zespół zmiany zakresu przełożeń w postaci reduktora obiegowego (opis patentowy PL 161036), nowa była także 4-biegowa (plus bieg „pełzający” i wsteczny) skrzynia podstawowa, w której pojawiły się koła zębate o większej wytrzymałości. Zachowałem ten sam co w TS16-140 odlew obudowy skrzyni podstawowej - różnice polegały na innej obróbce mechanicznej niektórych węzłów. Tak powstała skrzynia przekładniowa TS9-160. Nowy, obiegowy reduktor o przełożeniu 4,074 opracowałem tak, by możliwe było stosowanie go we wcześniej skonstruowanych skrzyniach przekładniowych 8 i 16-biegowych. Konstrukcja została przedstawiona do zaopiniowania prof. Zbigniewowi Jaśkiewiczowi z Politechniki Warszawskiej, a po spełnieniu zawartych w uzyskanej opinii uwag, realizowana – wyjaśnia Postek.

W latach 1982 do 1989 fabryczna prototypownia zbudowała łącznie 31 skrzyń przekładniowych TS9-160. – Skrzynie przeszły z pozytywnym wynikiem cykl badań trwałościowych, zabudowane do żurawi HYDROS T-631 ujawniły niską trwałość układu przełączania biegu w reduktorze. Analiza rodzaju uszkodzeń doprowadziła do zmian w konstrukcji układu smarowania wymuszonego (pompą olejową) gdzie obok centralnej magistrali biegnącej w osi wału głównego wprowadzono natrysk oleju na synchronizator w reduktorze. Zmienione zostały także nastawy regulacyjne podczas montażu układu przełączania – opisuje zmiany Postek.

Przypomina, że jeden z egzemplarzy skrzyni biegów TS9-160 został zabudowany do ciągnika siodłowego Jelcz wyposażonego w silnik ZMiN 135 R6Tc o mocy 294 kW i momencie obrotowym 1600 Nm. – Skrzynie przekładniowe TS9-160 budowane były w prototypowni FPS-POLMO, przy zamówieniach rzędu 10-15 szt. rocznie - z uwagi na realizację innych zadań (budowa innych prototypów) wytwarzanie ich wstrzymano w 1989 roku – kończy Postek.

T&M nr 4/2024

Tekst; Robert Przybylski

Zdjęcia: Izba Historii Marki Jelcz, Wikipedia/Felix O