Магнитоэлектрические демпферы амортизаторов

• Автор: Папернюк, Владислав Александрович
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 140 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Обзор литературы и постановка научно-технических 8 задач

1.1. Основные требования, предъявляемые к демпферам

1.2. Анализ существующих конструктивных схем демпферов, 12 используемых в амортизационных системах

1.3. Анализ работ, посвященных исследованиям 22 магнитоэлектрических демпферов

1.4. Цель и задачи исследования

1.5. Выводы по главе

Глава 2. Исследование электромагнитных процессов в демпфере

с полым ротором в квазистатическом режиме

2.1. Общие положения
2.2. Уравнения магнитного поля
2.3. Исследование напряженности магнитного поля
2.4. Плотность тока
2.5. Момент
2.6. Применение метода двух реакций для решения задачи по 56 определению потерь в тонкой пластине с учетом реакции вихревых токов
2.7. Выводы по главе
Глава 3. Исследование динамических процессов в
электромагнитных демпферах при гашении энергии колебаний
3.1. Исследования напряженности магнитного поля в зазоре
3.2. Плотность тока
3.3. Электромагнитный момент
3.4. Выводы по главе

Глава 4. Оптимизация конструкции амортизатора
4.1. Общие положения
4.2. Оценка по критерию добротности
4.3. Оценка по величине ударного момента
4.4. Оценка по критерию надежности
4.5. Оценка по условиям нагрева
4.7. Итоговое сравнение
Заключение
Список литературы
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время для замедления перемещений узлов и механизмов, гашения колебаний широко используются амортизационные демпфирующие системы. К основным демпфирующим элементам систем относятся управляемые и неуправляемые магнитоэлектрические демпферы (МД). Они отличаются простотой конструкции, высокой надежностью, низкими затратами энергии на управление. Принцип действия МД заключается во взаимодействии вихревых токов, наводимых в движущейся проводящей вторичной среде с первичным магнитным полем. МД поглощают кинетическую энергию соударяющихся объектов и в этом смысле являются энергопоглощающими элементами с высокой удельной энергоёмкостью.
В различных областях техники используется большое количество демпферов. Выбор конструктивного исполнения ротора диктуется предъявляемыми к элементу специфическими требованиями: значением
тормозного момента, назначением, характером движения рабочего органа и др. По конструкции МД могут представлять собой индукционные электрические машины с роторами в виде полого цилиндра, конуса, диска или ленты.
Следует особо отметить возможность использования МД на железнодорожном транспорте, в качестве элементов амортизационных систем, используемых для поглощения кинетической энергии, возникающей при ударе колес о стык рельсов.
На данный момент электрические машины с полым ротором подробно исследованы в работах [1-ьЗ], а электрические машины с распределенными параметрами (МГД-машины) в работах [4н-7].
МД с полым ротором достаточно подробно исследованы в работах [8, 9]. В этих работах электромагнитные процессы и математические модели описаны при следующем характере работы: в результате воздействия ударной нагрузки ротор демпфера практически мгновенно разгоняется до некоторой

[136] определяется электромагнитный момент малоинерционного тормоза с полым немагнитным ротором с вылетами сложной конфигурации. Рассматривается конструкция с явновыраженными полюсами. Наведенные во вторичной среде токи и их магнитные поля раскладываются по продольной и поперечной осям, а активная зона имеет цилиндрическую форму.
В работе [139], посвященной исследованию электромагнитного момента малоинерционного тормоза с полым немагнитным электропроводящим ротором, для оценки величины поперечного краевого эффекта в неактивных областях ротора, эти области представляются, как лобовые части. Рассматривается влияние лобовых частей сложной конфигурации на электромагнитный момент. При этом имеется в виду неявнополюсная конструкция машины.
В работе [140] объектом исследования является тормозной элемент системы управления с дисковой вторичной средой, в которой выполнены вторичные прорези. При данном конструктивном подходе во вторичной среде увеличивается полезная радиальная плотность вихревых токов и уменьшается тангенциальная составляющая плотности вихревых токов, создающая радиальные силы, не участвующие в создании тормозного момента. Также получена математическая модель электромагнитного МД с радиальными прорезями во вторичной дисковой среде. Показана возможность самовозбуждения МД от высших гармоник поля возникающих в рабочем зазоре таких МД.
В работах [9, 141-г 144] исследуются МД со сложной геометрией вторичной системы, которая состоит из элементов таких фигур, как: диск, цилиндр и конус. Исследованы установившиеся режимы работы этих МД, а также переходные процессы. Работа [9] посвящена созданию электромеханических элементов систем управления со сложной геометрией подвижной части. В работе произведено теоретическое обобщение известных работ, развитие теории и разработка технических решений для МД с ротором