251 / 460
Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2
Технологическое оборудование,
оснастка и инструменты
____________________________________________________________________
251
3
маг.нар
66 10 м
d
; длина магнитопровода
3
маг
78 10 м
l
; сопротивление обмотки
электромагнитного ударного узла при температуре
20
28,7Ом
R
. Объем катушки
6 3
кат
174, 4 10 м
V
,
теплоотдающая
поверхность
обмотки
катушки
4 2
охл.кат
250,0 10 м
S
. Мощность тепловыделения в катушке
145Вт
Р
, средняя
удельная тепловая нагрузка
3
3
кат
796 10 Вт м
q
.
На рис. 1, по результа-
там конечноэлементного моде-
лирования, показана картина
распределения температурного
поля по сечению объема элек-
тромагнитной машины. Для
принятых допущений и есте-
ственном способе охлаждения
вся выделяющаяся в обмоточ-
ном проводнике катушки мощ-
ность тепловыделений переда-
ется через активные элементы
конструкции ударного узла и в
окружающую среду.
На рис. 2 представлены
графики распределения темпе-
ратуры на внутренней и внеш-
ней поверхности обмотки ка-
тушки электромагнитной машины при заданных условиях теплообмена.
Графики распределения температуры по длине внутренней поверхности магнитопро-
вода и внешней поверхности бойка представлены на рис. 3.
На рис. 4, также представлен график распределения температуры по радиусу ударного
узла электромагнитной машины в направлении от центра бойка к внешней поверхности маг-
нитопровода.
Из графика (рис. 4) видно, что в установившемся режиме нагрева электромагнитной
машины температура перегрева активных частей конструкции существенно неравномерна.
Максимальная температура бойка, в заданном интервале
0...15 мм
составляет
179
С
(рис.
4), температура катушки (
17...28 мм
) достигает максимального значения в
283
С
, темпе-
Рис. 1.
Изотерма распределения теплового поля по объему
электромагнитной машины.
Рис. 2.
Распределение температуры на поверхности
обмотки катушки: а) внутренней; б) внешней.