Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3

Технологическое оборудование,

оснастка и инструменты

____________________________________________________________________

247

УДК 621.313.282.2: 621.318.3

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ ПОТЕРЬ

В МЕХАНИЧЕСКОЙ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЕ

С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ

Л.А. НЕЙМАН, канд. техн. наук, доцент

Н.И. ЩУРОВ, доктор техн. наук, профессор

(НГТУ, г. Новосибирск)

Нейман Л.А.

– 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20,

Новосибирский государственный технический университет,

e-mail:

neyman@ngs.ru

Предметом исследований является разработка обоснованного подхода по учету

мощности потерь в механической системе с одной степенью свободы на основе

экспериментальных исследований колебательных процессов физической модели с линейным

электроприводом возвратно-поступательного движения. В качестве объекта для

исследований рассматривается одномассовая электромеханическая колебательная система с

электромагнитным возбуждением, получающая питание от периодического источника тока.

Разработана методика измерения мощности потерь, основанная на предварительной оценке

процессов рассеяния энергии в механической системе как за счет собственных

демпфирующих свойств упругих связей, зависящих от скорости движения, так и за счет сил

сухого трения.

Ключевые слова

: мощность потерь в механической системе, электромагнитный

привод, сила трения скольжения, вязкое трение, методика измерения.

Введение

Перспективным направлением исследований в области импульсных и виброимпульс-

ных технологий является совершенствование машин и механизмов, созданных на базе элек-

тромагнитного привода возвратно-поступательного движения [1–8].

Преимуществами такого электропривода по-прежнему сохраняется его относительно

высокая надежность, повышенный ресурс работы, а также простой способ управления ам-

плитудой колебаний независимо от его частоты [9–12].

Имеющиеся методики учета конструктивных параметров машин и узлов, использую-

щих электромагнитный привод позволяют в разной степени улучшать их силовые и энерге-

тические характеристики [13–23].

Известно, что существенное влияния на динамику электромагнитного привода оказы-

вают параметры, учитывающие свойства механической колебательной системы.

В первую очередь это относится к усилиям противодействующим движению и зави-

сящим соответственно от перемещения и скорости движения электромеханической системы

с электромагнитным возбуждением связанной с механической частью с помощью упругих

связей [24–27].

Измерение потерь вызванных силами трения скольжения и процессами рассеяния (по-

глощения) энергии за счет собственных демпфирующих свойств упругих связей без исполь-

зования специальных измерительных средств ограничивает в возможностях анализа баланса

энергии электромеханической системы в целом.