Актуальные проблемы в машиностроении Том 4 №1 2017

Актуальные проблемы в машиностроении

. Том 4. № 1. 2017

Технологическое оборудование,

оснастка и инструменты

____________________________________________________________________

УДК 621.313.282.2

АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИНХРОННОЙ

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ МАШИНЫ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

С ПРУЖИННЫМ РЕВЕРСОМ БОЙКА

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

Электромеханические колебательные ударные системы, основным структурным зве-

ном которых является электромагнитный привод, применяются в различных областях про-

мышленности для обеспечения многих технологических процессов и производств. Перспек-

тивным направлением исследований в данной области является совершенствование машин и

механизмов с повышенной энергией удара на базе электромагнитного привода колебатель-

ного движения, работающего в околорезонансных и резонансных режимах с частотой до 100

Гц. Повышение эффективности работы электропривода возможно только при условии раци-

онального выбора взаимосвязанных параметров электрической, магнитной и механической

подсистем, для анализа работы которых еще на стадии проектирования возникает необходи-

мость проведения динамического расчета. Выполнен анализ динамических характеристик

синхронной электромагнитной машины ударного действия с пружинным реверсом бойка при

возбуждении периодических ударных импульсов сил и взаимодействии с деформируемой

средой. Предложен алгоритм расчета и рассмотрен пример численной реализации математи-

ческой модели электромагнитного ударного узла, содержащего многомассовую колебатель-

ную систему с упругими связями и получающего питание от источника напряжения про-

мышленной частоты.

Ключевые слова:

ударный узел, синхронная электромагнитная машина, математическая

модель, механическая колебательная система, упругие связи, уравнения Лагранжа

Введение

Электромеханические колебательные ударные системы, основным структурным зве-

ном которых является электромагнитный привод, применяются в различных областях про-

мышленности для обеспечения многих технологических процессов и производств [1-8].

Перспективным направлением исследований в данной области является совершен-

ствование машин и механизмов с повышенной энергией удара на базе электромагнитного

привода колебательного движения, работающего в околорезонансных и резонансных режи-

мах с частотой до 100 Гц, что позволяет добиваться некоторого снижения энергопотребления

[9-14] Повышение эффективности работы подобных электроприводов возможно только при

условии рационального выбора взаимосвязанных параметров электрической, магнитной и

механической подсистем, для анализа работы которых еще на стадии проектирования возни-

кает необходимость в проведении динамического расчета.

Существующие в настоящее время рекомендации и методики для проектирования по-

добных систем основаны в своем большинстве на статических подходах, что ограничивает