Научная статья на тему 'ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОВ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВ РАЗРУШАЮЩИХ НАГРУЗОК В ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ДИСПЕРГАТОРАХ'

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОВ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВ РАЗРУШАЮЩИХ НАГРУЗОК В ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ДИСПЕРГАТОРАХ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
26
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
способ электромагнитной механоактивации / электромеханический диспергатор / method of electromagnetic mechanical activation / electromechanical dispersant

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Марина Михайловна Беззубцева, Владимир Сергеевич Волков

В статье представлены результаты исследований условий проектирования электромеханических диспергаторов со стабильными характеристиками энергоэффективности и заданными стандартом качественными показателями выпускаемой продукции различного целевого назначения. Аналитический обзор электрофизических и механических способов механоактивации и конструктивных особенностей аппаратов, реализующих электромагнитный способ формирования диспергирующих нагрузок в магнитоожиженном слое ферротел в смеси с перерабатываемым продуктом, позволил сделать вывод, что способ создания разрушающих напряжений в материале является приоритетным фактором, определяющим энергоемкость готовых изделий. Электромеханические диспергаторы, в которых ударно-истирающие нагрузки формируются с использованием двух потоков энергии (энергии постоянного электромагнитного поля и энергии от приводного электродвигателя), можно рассматривать как усилители мощности, обеспечивающие минимальные потери энергии при ее трансформации в энергию разрушения материала. С целью исключения застойных зон и равномерного распределения силового воздействия по частицам продукта по всему рабочему объему аппаратов проведены исследования динамических характеристик движения ферротел при формировании диспергирующих нагрузок с использованием уравнений Лагранжа второго рода. На основании анализа дифференциальных уравнений движения цепочки из ферротел установлено, что одним из основных условий эффективной работы электромеханических диспергаторов является создание устойчивых оснований структурных построений из феррочастиц. На основании исследований скоростных и электромагнитных режимов аппаратов установлено, что действие центробежной силы можно компенсировать как путем увеличения м.д.с. обмотки управления, так и за счет выполнения корпуса устройств конической формы. Эти условия реализованы в устройствах путем принятия комплекса конструктивных решений и модернизации формы поверхностей, ограничивающих их рабочий объем. Новизна предложенных решений подтверждена патентами РФ на изобретения. Экспериментальными исследованиями подтверждена эффективность принятых решений. Анализ полученных экспериментальных данных показал, что аппараты — электромеханические диспергаторы с внедрением в их конструкцию обоснованных в статье конструктивных решений обеспечивают производство качественного продукта с минимальными затратами энергии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THEORETICAL AND EXPERIMENTAL STUDIES OF METHODS OF INTENSIFICATION OF DESTRUCTIVE LOAD PROCESSES IN ELECTROMECHANICAL DISPERSANTS

The article presents the results of studies of the design conditions of electromechanical dispersants with stable energy efficiency characteristics and quality indicators of multipurpose products specified by the standard. An analytical review of electrophysical and mechanical methods of mechanical activation and design features of devices implementing an electromagnetic method of forming dispersing loads in a magnetically liquefied ferroelements layer mixed with a processed product allowed us to conclude that the method of creating destructive stresses in the material is a priority factor determining the energy intensity of finished products. Electromechanical dispersants, in which shock-abrasion loads are formed using two energy flows (the energy of a constant electromagnetic field and energy from a drive electric motor), can be considered as power amplifiers that ensure minimal energy losses during its transformation into the energy of destruction of the material. In order to exclude stagnant zones and the uniform distribution of the force effect on the product particles throughout the device working volume, studies of the dynamic characteristics the ferroelement movement during the formation of dispersing loads using Lagrange equations of the second kind were carried out. Based on the analysis of the differential equations of motion of a chain of ferroelements, it is established that one of the main conditions for the effective operation of electromechanical dispersants is the creation of stable bases of structural constructions from ferroparticles. Based on studies of the high-speed and the electromagnetic device modes, it was found that the effect of centrifugal force can be compensated both by increasing the magnetomotive force of the control winding, and by making the device body conical. These conditions are implemented in devices by adopting a set of design solutions and upgrading the shape of surfaces that limit their working volume. The novelty of the proposed solutions is confirmed by patents of the Russian Federation for inventions. Experimental studies have proved the effectiveness of the taken decisions. The analysis of the obtained experimental data showed that the devices electromechanical dispersants when introducing of constructive solutions justified in the article into their design ensure the production of a high-quality product with minimal energy costs.

Текст научной работы на тему «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОВ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВ РАЗРУШАЮЩИХ НАГРУЗОК В ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ДИСПЕРГАТОРАХ»

Научная статья УДК 663.915

doi: 10.24412/2078-1318-2022-1-104-113

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОВ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВ РАЗРУШАЮЩИХ НАГРУЗОК В ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ДИСПЕРГАТОРАХ

Марина Михайловна Беззубцева1, Владимир Сергеевич Волков2

1Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, Петербургское шоссе, д. 2, Пушкин, Санкт-Петербург, 196601, Россия; mysnegana@mail.ru; https://orcid.org/0000-0001-8469-7981

2Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, Петербургское шоссе, д. 2, Пушкин, Санкт-Петербург, 196601, Россия; vol9795@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-3151-814X

Реферат. В статье представлены результаты исследований условий проектирования электромеханических диспергаторов со стабильными характеристиками энергоэффективности и заданными стандартом качественными показателями выпускаемой продукции различного целевого назначения. Аналитический обзор электрофизических и механических способов механоактивации и конструктивных особенностей аппаратов, реализующих электромагнитный способ формирования диспергирующих нагрузок в магнитоожиженном слое ферротел в смеси с перерабатываемым продуктом, позволил сделать вывод, что способ создания разрушающих напряжений в материале является приоритетным фактором, определяющим энергоемкость готовых изделий. Электромеханические диспергаторы, в которых ударно-истирающие нагрузки формируются с использованием двух потоков энергии (энергии постоянного электромагнитного поля и энергии от приводного электродвигателя), можно рассматривать как усилители мощности, обеспечивающие минимальные потери энергии при ее трансформации в энергию разрушения материала. С целью исключения застойных зон и равномерного распределения силового воздействия по частицам продукта по всему рабочему объему аппаратов проведены исследования динамических характеристик движения ферротел при формировании диспергирующих нагрузок с использованием уравнений Лагранжа второго рода. На основании анализа дифференциальных уравнений движения цепочки из ферротел установлено, что одним из основных условий эффективной работы электромеханических диспергаторов является создание устойчивых оснований структурных построений из феррочастиц. На основании исследований скоростных и электромагнитных режимов аппаратов установлено, что действие центробежной силы можно компенсировать как путем увеличения м.д.с. обмотки управления, так и за счет выполнения корпуса устройств конической формы. Эти условия реализованы в устройствах путем принятия комплекса конструктивных решений и модернизации формы поверхностей, ограничивающих их рабочий объем. Новизна предложенных решений подтверждена патентами РФ на изобретения.

Экспериментальными исследованиями подтверждена эффективность принятых решений. Анализ полученных экспериментальных данных показал, что аппараты — электромеханические диспергаторы с внедрением в их конструкцию обоснованных в статье

конструктивных решений обеспечивают производство качественного продукта с минимальными затратами энергии.

Ключевые слова: способ электромагнитной механоактивации, электромеханический диспергатор

Цитирование. Беззубцева М.М., Волков В.С. Теоретические и экспериментальные исследования методов интенсификации процессов разрушающих нагрузок в электромеханических диспергаторах// Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2022. - № 1 (66). - С. 104-113, doi: 10.24412/2078-1318-2022-1-104113.

THEORETICAL AND EXPERIMENTAL STUDIES OF METHODS OF INTENSIFICATION OF DESTRUCTIVE LOAD PROCESSES IN ELECTROMECHANICAL DISPERSANTS

Marina M. Bezzubtseva1, Vladimir S. Volkov2

1Saint-Petersburg State Agrarian University», Peterburgskoye shosse, 2, Pushkin, Saint-Petersburg, 196601, Russia; mysnegana@mail.ru; https://orcid.org/0000-0001-8469-7981

2Saint-Petersburg State Agrarian University», Peterburgskoye shosse, 2, Pushkin, Saint-Petersburg, 196601, Russia; vol9795@yandex.ru; https://orcid.org/0000-0002-3151-814X

Abstract. The article presents the results of studies of the design conditions of electromechanical dispersants with stable energy efficiency characteristics and quality indicators of multipurpose products specified by the standard. An analytical review of electrophysical and mechanical methods of mechanical activation and design features of devices implementing an electromagnetic method of forming dispersing loads in a magnetically liquefied ferroelements layer mixed with a processed product allowed us to conclude that the method of creating destructive stresses in the material is a priority factor determining the energy intensity of finished products. Electromechanical dispersants, in which shock-abrasion loads are formed using two energy flows (the energy of a constant electromagnetic field and energy from a drive electric motor), can be considered as power amplifiers that ensure minimal energy losses during its transformation into the energy of destruction of the material. In order to exclude stagnant zones and the uniform distribution of the force effect on the product particles throughout the device working volume, studies of the dynamic characteristics the ferroelement movement during the formation of dispersing loads using Lagrange equations of the second kind were carried out. Based on the analysis of the differential equations of motion of a chain of ferroelements, it is established that one of the main conditions for the effective operation of electromechanical dispersants is the creation of stable bases of structural constructions from ferroparticles. Based on studies of the high-speed and the electromagnetic device modes, it was found that the effect of centrifugal force can be compensated both by increasing the magnetomotive force of the control winding, and by making the device body conical. These conditions are implemented in devices by adopting a set of design solutions and upgrading the shape of surfaces that limit their working volume. The novelty of the proposed solutions is confirmed by patents of the Russian Federation for inventions.

Experimental studies have proved the effectiveness of the taken decisions. The analysis of the obtained experimental data showed that the devices - electromechanical dispersants when introducing of constructive solutions justified in the article into their design ensure the production of a high-quality product with minimal energy costs.

Keywords: method of electromagnetic mechanical activation, electromechanical dispersant

Citation. Bezzubtseva M.M., Volkov V.S. (2022) "Theoretical and experimental studies of methods of intensification of destructive load processes in electromechanical dispersants", Izvestya of Saint-Petersburg State Agrarian University, vol. 66, no. 1, pp. 104-113 (In Russ.). doi: 10.24412/20781318-2022-1-104-113.

Введение. Актуальность работы заключается в необходимости выявления оптимальных условий переработки сельскохозяйственного сырья на предприятиях агропромышленного комплекса, позволяющих выпускать готовые изделия широкого ассортимента с высокими показателями качества и стабильными параметрами энергоэффективности. Решение задачи минимизации энергоемкости выпускаемой продукции (основного показателя энергоэффективности всего производства) требует проведения комплексных системных исследований как процессов и аппаратов, так и методов их активации с выявлением закономерностей на базе теоретических и экспериментальных исследований.

По виду энергетического воздействия на перерабатываемый материал все известные в настоящее время способы активации можно сгруппировать в массив механических, физических, химических и термических процессов. Анализ физической сущности механической и электрофизической групп активации, как наиболее распространённых на предприятиях отрасли и наиболее эффективных с точки зрения установленных стандартом экологических требований, показал, что способ создания разрушающих напряжений в материале является приоритетным фактором, определяющим энергоемкость выпускаемой продукции. Как показали исследования энергетического баланса активаторов [1], подводимая к аппарату для реализации процесса энергия трансформируется в другие виды энергии, в том числе (частично) и в накопительную (энергию активации материала), которая способствует интенсификации многих процессов, включенных согласно технологии переработки в аппаратурную линию производства. В работах [1, 2] представлены исследования, подтверждающие, что электромеханические диспергаторы можно рассматривать как усилители мощности, обеспечивающие минимальные потери энергии при ее трансформации в энергию разрушения материала.

Цель исследования — разработка рекомендаций по проектированию энергоэффективных электромеханических диспергаторов, обеспечивающих минимизацию энергоемкости выпускаемой продукции.

Для достижения этой цели проведены комплексные системные исследования как процессов и аппаратов - электромеханических диспергаторов, так и методов их активации с выявлением закономерностей на базе теоретических и экспериментальных исследований.

Материалы, методы и объекты исследований. Исследования основаны на базовой теории электромагнитного способа механоактивации продуктов в магнитоожиженном слое размольных ферромагнитных элементов. Использованы результаты теоретических и экспериментальных исследований физико-механических процессов, происходящих в объемах обработки продуктов с мелющими телами под действием двух потоков энергии: энергия постоянного электромагнитного поля и энергия от приводного электродвигателя. Исследования проведены методами анализа и синтеза, широко использован системный подход при выявлении закономерностей формирования разрушающих нагрузок в рабочих объемах электромеханических диспергаторов. При установлении условий проектирования электромеханических диспергаторов со стабильными параметрами энергоэффективности применен метод Лагранжа второго рода и дипольная модель Максвелла «о силовом контактном взаимодействии феррошаров в магнитногм поле». Для визуального подтверждения исследуемых процессов широко использован метод высокоскоростного фиксирования (ультра рапид). Обработка результатов исследований процесса механоактивации в аппаратах, представляющих предмет изобретений, проведена с использованием метода экспериментально-статистического анализа.

Результаты исследований. В результате теоретических и экспериментальных исследований физико-механических процессов в магнитоожиженном слое размольных ферроэлементов установлено, что их целенаправленная переориентация с разностью скоростей в рабочих объемах механоактиваторов обеспечивается при соблюдении условия равномерного распределения разрушающих нагрузок по объему обработки продукта.

На макетах, моделирующих рабочие зоны устройств с магнитоожиженным слоем, методом высокоскоростного фиксирования выявлена последовательность формирования контактных силовых взаимодействий между сферическими ферротелами (рис. 1).

г д

Рисунок 1. Кластер формирования способа электромагнитной механоактивации: 1, 2 - поверхности, ограничивающие рабочую камеру электромагнитного механоактиватора; 3 - магнитоожиженный слой; В - индукция электромагнитного поля; n - частота смещения рабочих поверхностей; v - угол наклона структурного элемента в ферродинамичной среде;

4 - границы образования "слоя скольжения" Figure 1. Cluster of formation of the method of electromagnetic mechanical activation; 1, 2 - the surfaces limiting the working chamber of the electromagnetic mechanical activator; 3 - the magnetically liquefied layer; B - the induction of the electromagnetic field; n - the frequency of displacement of the working surfaces; v - the angle of inclination of the structural element in a ferrodynamic medium; 4 - the boundaries of the formation of a "slip layer"

б

а

в

С целью выявления энергетически эффективных режимов работы электромеханических диспергаторов при их проектировании проведены исследования динамических характеристик движения ферротел (размольных органов аппаратов) с использованием классической теории Лагранжа [3, 4].

dt dq dqi

где qi и Qi — обобщенные координаты и обобщенные силы.

Согласно базовой теории электромеханических диспергаторов [1, 2], условием

равномерного распределения нагрузок по рабочему объему аппаратов является разрыв контактных взаимодействий между шарами (рис.1, а, в) при достижении критических значений угла ± v кр:

, W 13U.+H \

vkp = ±-[п - arccos 93—)), (2)

где л — м агнитная пр о ниц аемость размольных шаров.

Согласно дипольной модели Максвелла [4, 5, 6], до достижения этих значений, сила и момент сил взаимодействия однородного магнитного поля с размольными элементами определены формулами:

Q

F H R [(13^ +11) + 9(3^ + 5)cos2v]. (3)

H2 R (17^ + 31)sin2v. (4)

Для модели, представленной на рисунке 1, с учетом выражений для кинетической энергии Тк-i и элементарной работы 5Ак-1

Тк = Тк-i +j[*2+ 4Ro0cY!t=1yi cosvi + Zfj^ViVj cos(yt - Vj)] + (5)

Sak = Sak 1 + m(vk )ôvK + fr0f(vK \ô(K_,-ô(pK ), (6)

(здесь M(vr) и F(vr) - соответственно силы и момент сил взаимодействия однородного магнитного поля с системой шаров) искомые уравнения примут вид:

Т* = m[x2 + 2rxv cosv + 2r2v2]; (7)

SA* = f0(a + b)ôx - c ■ sin2v ■ Sv, (8)

a+b = 32 H 0R0 ^ +7) ; c = ilH 0 R0 ll7^+31).

Тогда система уравнений, описывающая динамику движения ферротел, может быть определена выражениями:

дТ *

-= 2m(x + rvcosv) ; (9)

дХ

дТ * dv

d дП

dt дх

d_ гп_

dt дV

дТ* п дТ* . .

0;-= -2rmxvsinv. (13)

= 2rm(Xcosv + 2 rv); (10)

= 2m(x + rvcosv-rv2 sinv); (11)

= 2rm(xcosv- xvsinv + 2rv) ; (12)

ôx dv

Искомые дифференциальные уравнения, описывающие динамические характеристики процесса формирования разрушающих нагрузок, примут вид:

или

X + rv cos v- rv2 sin v = f (a + b);

2m

Xcos v + 2r v = --

c

2 rm

sin2

v = -

2r{2 - cos2 v)

r

•.2

c

\

r V + V rm J

sin 2 v +

f {a + b ) "

m

(14)

(15)

V = V

v 1 v 2

V„

2r {1 + sin2 v )

r V2 +■

rm

sin2 +

f + {a + b )

m

с начальными условиями V1 (0)= 0 и V2 {0) = 0.

(16)

Решение системы методом Runge-cutt с постоянным выбором шага интегрирования [7, 8] позволило выявить одну из наиболее важных рекомендаций при проектировании типовых рядов электромеханических диспергаторов - формирование устойчивых оснований структурных групп из ферроэлементов. Установлено, что решающее значение на процесс разрушения структурной комбинации из ферротел сферической формы оказывает параметр / = /с (здесь /с — коэффицент трения 0-го шара о стенку рабочей емкости). На рисунке 2 представлена конструктивная схема электромеханического диспергатора (патент РФ №1457881), реализующего это условие.

Рисунок 2. Электромеханический диспергатор (патент РФ №1457881): 1 - корпус устройства со специально выполненными зубцами; 2, 5 - токовые обмотки управления; 3, 4 - постоянные

электромагниты; 6 - зубцы; 7 - ферромагнитные сферические размольные элементы Figure 2. Electromechanical dispersant (RF Patent No. 1457881): 1 - device housing with specially made teeth; 2, 5 - current control windings; 3, 4 - permanent electromagnets; 6 - teeth; 7 - ferromagnetic spherical grinding elements

;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1

1

>

c

Результаты исследований процесса измельчения модельных систем (рецептурной смеси какао и сахара) подтвердили теоретически доказанную зависимость параметра / =/с на эффективность работы электромеханического диспергатора и качество продуктов помола (рис. 3).

100

5? 90 80

к

1 70

0) с; 0)

г 60

О.

g 50

го

* 40

х

>у 0

30

20 10

4

■ ;

/

I / 3

/ | / ' 1

1/

10 15 20 25 30 35 40 45

Размер частиц, мкм

Рисунок 3. Функция распределения измельченных частиц рецептурной смеси какао и сахара с органолептическим показателем Пс = 2. Режим обработки: B = 0,4 Тл; n = 24 об/с-1 ; K = 0,38 : 1 - fo < 0,8; 2 - fo = 0,8; 3 - fo > 0,8; 4 - fo >> 0,8 Figure 3. The distribution function of crushed particles of a formula mixture of cocoa and sugar with an organoleptic indicator nc = 2. Processing mode B = 0,4 Тл; n = 24 об/с-1 ; K = 0,38: : 1 - fo < 0,8; 2 - fo

= 0,8; 3 - fo > 0,8; 4 - fo >> 0,8

В работах [1, 2] установлена зависимость между скоростным и электромагнитным режимами работы электромеханических диспергаторов, обеспечивающая их стабильную работу:

п = 0,16/-^- , (17)

где п — частота вращения ротора, при которой осуществляется целенаправленная переориентация размольных элементов в «слое скольжения»;

К1 — коэффициент, характеризующий величину компенсации центробежной силы увеличением магнитодвижущей силы обмоток управления;

¥т — сила сцепления между размольными ферроэлементами и поверхностью ферромагнитного ротора;

СРЭ1 — масса размольного элемента;

Як — радиус, равный расстоянию от центра ферроэлемента до оси вращения ротора.

В этом случае, как показала практика, достигается равномерное распределение ударно-истирающих разрушающих нагрузок по всему рабочему объему аппарата, что априори предопределяет повышение показателей селективности процесса с конечным размером частиц твердой фазы измельчаемого материала в узком и оптимальном диапазоне дисперсности [9,

10]. С целью ослабления такого действия центробежной силы на ферромагнитные частицы предлагается выполнять рабочую поверхность наружного цилиндра аппарата такой формы, как показано на рисунке. 4.

Т

Рисунок 4. Электромеханический диспергатор (патент РФ №2066958): 1 - корпус; 2 - ротор; 3 - шихтованная лопасть; 4 - тангенциальные ОУ, 5 - ферромагнитные сферические

размольные элементы

Figure 4. Electromechanical dispersant (RF Patent No. 2066958): 1 - housing; 2 - rotor; 3 - charged blade; 4 - tangential OP, 5 - ferromagnetic spherical grinding elements

Действие силы = /ц • эта (здесь — центробежная сила, — касательная составляющая , а — угол наклона между образующей рабочей поверхностью наружного цилиндра и предельной осью устройства) препятствует вытеснению ферромагнитных частиц из рабочего зазора. Величина угла измеряется единицами градусов. Оптимальное значение угла а может быть рекомендовано путем нескольких расчетов для различных значений птах, диаметра частиц и величины рабочего зазора 8.

Компенсация действия центробежной силы на ферротела рабочего объема электромеханического диспергатора путем увеличения м.д.с. обмотки управления и выполнение внутренней поверхности корпуса в форме конуса позволяет создавать в рабочих объемах аппаратов равномерное распределение формирования ударно-истирающих разрушающих по частицам обрабатываемого материала.

Выводы. В результате проведенных комплексных теоретических и экспериментальных исследований рабочих процессов механоактивации материалов в электромеханических диспергаторах, проведенных на базе фундаментальной теории электрофизического способа формирования диспергирующих нагрузок [1, 2], классических теорий Лагранжа [3, 4] и Максвелла [5, 6, 7, 8], выявлены условия проектирования электромеханических диспергаторов со стабильными параметрами энергоэффективности.

Список источников литературы

1. Беззубцева М.М., Волков В.С. Прикладная теория электромагнитной механоактивации: монография. - СПб.: СПбГАУ, 2014. - 165 с.

2. Bezzubceva, M.M., Volkov, V.S., Krishtopa, N.Y., Mastepanenko, M.A., Gabrielyan, S.Z. (2021) Theoretical Studies of the Method of Electromagnetic Mechanical Activation. Lecture Notes in Networks and Systemsthis 206, 981-989.

3. Смирнов В. И. Курс высшей математики. - Т. 2. - М .: Наука, 1974. - 655 с.

4. Филин А.П. Прикладная механика твердого деформируемого тела. - Т. I. - М.: Наука, 1975. -832 с.

5. Максвелл Д. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. - М.: ЁЁ медия, 2015. -823 с.

6. Fisher, H. Maxwell's Treatise on Electricity and Magnetism: The Central Argument. Green Lion Press, Santa Fe, 2014.

7. Tweney, R.D.: Representing the electromagnetic field: how Maxwell's mathematics empowered Faraday's field theory. Sci. Educ., 2011. - 20 (7-8). - С. 687-700.

8. Misbah Ijaz, Muhammad Ayub Simulation of magnetic dipole and dual stratification in radiative flow of ferromagnetic Maxwell fluid. Heliyon, 2019. - Vol. 5, Issue 4, e01465.

9. Болога М. К., Заморев В. М., Сюткин С. В. Некоторые динамические аспекты магнитоожиженных слоев // Электронная обработка материалов. - 1986. - № 1. - С. 59-63.

10. Лебедев В. А., Вернигоров Ю. М., Кочубей А. А. Сущность и закономерности динамики процесса обработки феромагнитными гранулированными средами во вращающемся электромагнитном поле // Прогрессивные технологии и системы машиностроения. - 2016. - № 1 (52). - С. 84-91.

References

1. Bezzubtseva M. M., Volkov V. S. (2014), Prikladnaya teoriya elektromagnitnoj mekhanoaktivacii: monografiya [Applied theory of electromagnetic mechanical activation: monograph], SPbGAU , SPb.: Russia.

2. Bezzubceva, M.M., Volkov, V.S., Krishtopa, N.Y., Mastepanenko, M.A., Gabrielyan, S.Z. (2021), Theoretical Studies of the Method of Electromagnetic Mechanical Activation. Lecture Notes in Networks and Systemsthis 206, 981-989.

3. Smirnov V. I. (1974), Higher Mathematics Course [Kurs vysshej matematiki] no. 2, Nauka, Moscow, Russia.

4. Filin A.P. (1975) Prikladnaya mekhanika tverdogo deformiruemogo tela [Applied Mechanics of a Solid Deformable Body], T.I., Nauka, Moscow, Russia.

5. Maxwell D. (2015) Izbrannye sochineniya po teorii elektromagnitnogo polya [Selected works on the theory of the electromagnetic field],YOYO media, Moscow, Russia.

6. Fisher, H. Maxwell's (2014), Treatise on Electricity and Magnetism: The Central Argument. Green Lion Press, Santa Fe.

7. Tweney, R.D.: (2011), Representing the electromagnetic field: how Maxwell's mathematics empowered Faraday's field theory. Sci. Educ.,no. 20 (7-8). - pp. 687-700. (In Eng.)

8. Misbah Ij az, Muhammad Ayub (2019), Simulation of magnetic dipole and dual stratification in radiative flow of ferromagnetic Maxwell fluid. Heliyon, Vol. 5, Issue 4, e01465.

9. Bologa M. K., Zamorev V. M., Syutkin S. V. (1986), Nekotorye dinamicheskie aspekty magnitoozhizhennyh sloev [Some dynamic aspects of magnetically fluidized beds] // Electronic processing of materials, no. 1, Kishinev, Moldova, pp. 59-63

10. Lebedev V. A., Vernigorov Yu. M., Kochubey A. A., (2016) The essence and regularities of the dynamics of the process of processing with ferromagnetic granular media in a rotating electromagnetic field , Progressive technologies and systems of mechanical engineering, no. 1 (52). - Don GTU, pp. -84-91. (In Russ.).

Сведения об авторах

Беззубцева Марина Михайловна - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой Энергообеспечения предприятий и электротехнологии, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», spin-код: 7467-3451, Scopus author ID: 57221199057. Волков Владимир Сергеевич - кандидат технических наук, доцент кафедры Энергообеспечения предприятий и электротехнологии, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет», spin-код: 2725-8803, Scopus author ID: 57224405947.

Information about the authors

Marina M. Bezzubtseva - Doctor of Technical Sciences, professor, Head of the Department of Energy Supply of Enterprises and Electrical Technology, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "St. Petersburg State Agrarian University", spin-code: 7467-3451, Scopus author ID: 57221199057.

Vladimir S. Volkov - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Energy Supply of Enterprises and Electrotechnology, Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "St. Petersburg State Agrarian University", spin-code: 2725-8803, Scopus author ID: 57224405947.

Авторский вклад. Все авторы настоящего исследования принимали непосредственное участие

в планировании, выполнении и анализе данного исследования. Все авторы настоящей статьи

ознакомились и одобрили представленный окончательный вариант.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Author's contribution. All authors of this research paper have directly participated in the planning,

execution, or analysis of this study. All authors of this paper have read and approved the final version

submitted.

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Статья поступила в редакцию 25.02.2022 г.; одобрена после рецензирования 13.03.2022 г.; принята к публикации 20.03.2022 г.

The article was submitted 25.02.2022; approved after reviewing 13.03.2022; accepted after publication 20.03.2022.

Научная статья

УДК 621.313.333.821

doi: 10.24412/2078-1318-2022-1-113-124

ЛИНЕЙНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД МОНОРЕЛЬСОВОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ КОРМОРАЗДАЧИ В ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМАХ

Алексей Павлович Епифанов1, Дмитрий Богданович Криль2

1Санкт-Петербургский Государственный Аграрный Университет, Петербургское шоссе, д.2, Пушкин, Санкт-Петербург, 196601, Россия; emeo. kaf@yandex. щ

2Санкт-Петербургский Государственный Аграрный Университет, Петербургское шоссе, д.2, Пушкин, Санкт-Петербург, 196601, Россия; bruder dan@mail.ru

Реферат. В данной статье рассмотрен внутренний транспорт животноводческих ферм (отечественный и зарубежный) для процесса раздачи корма на фермах. Наиболее перспективной и энергоэффективной из всех является монорельсовая транспортная система. Также обосновывается тот факт, что электропривод на базе линейного асинхронного двигателя является альтернативой электроприводу с вращающимся электродвигателем. Линейный асинхронный электропривод при грамотном проектировании и рациональном выборе конструктивных параметров с учетом физических особенностей материалов оказывается лучше классического электропривода с механическими преобразователями вида движения. Для того чтобы грамотно спроектировать линейный асинхронный двигатель и обеспечить необходимые тягово-энергетические показатели, нужна адекватная математическая модель. Методика, основанная на трехмерной теории ЛАД, при питании

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.