Импульсный линейный электромагнитный привод для операций маркирования и клеймения деталей и изделий

• Автор: Егоров, Андрей Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 180 с. : ил.

1. МЕТОДЫ И УСТРОЙСТВА МАРКИРОВАНИЯ И КЛЕЙМЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ И ИЗДЕЛИЙ
1.1. Операция маркирования как средство идентификации, учета и
повышения качества продукции
1.2. Классификация методов маркирования
1.3. Диапазоны применяемых усилий в операциях механического
маркирования и клеймения
1.4. Приводы устройств маркирования и клеймения (УМК)
1.5. Сравнительный анализ линейных электрических приводов
1.6. Технологические основы применения силовой
электромагнитной импульсной системы (СЭМИС) в операциях маркирования и клеймения
1.7. Постановка задач исследования
Выводы
2. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ СЭМИС В УМК
2.1. Структура СЭМИС в УМК
2.2. Моделирование магнитных систем (МС) линейного электромагнитного двигателя (ЛЭМД) для операций маркирования и клеймения методом конечных
элементов
2.2.1. Постановка задач расчета стационарного электромагнитного поля в ЛЭМД
2.2.2. Сравнительный анализ МС ЛЭМД
2.2.3. Расчет осесимметричной МС ЛЭМД продольнопоперечного поля с учетом формирования требуемой тяговой характеристики
2.3. Обоснование конструкций СЭМИС для операций
маркирования и клеймения

2.4. Схемы питания и управления СЭМИС в УМК
Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ СЭМИС В УМК
3.1. Влияние предыстории намагничивания магнитной системы ЛЭМД на его энергетические показатели
3.2. Способ повышения стабильности энергии удара в СЭМИС
3.3. Анализ процесса установления стабилизации разрядных
импульсов в СЭМИС
Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СЭМИС
4.1. Методика измерения энергии удара СЭМИС
4.2. Определение оптимальных режимов энергопреобразования
СЭМИС
4.3. Исследование зависимости влияния параметров разрядного
контура СЭМИС на характеристики импульса
4.4. Использование метода планирования эксперимента для
решения задач оптимизации питания СЭМИС
Выводы
5. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СЭМИС В УМК
5.1. Методика расчета СЭМИС для технологических операций
маркирования и клеймения
5.2. Определение емкости и числа гарантированных разрядных
циклов конденсаторной батареи
5.3. Экономическая эффективность применения СЭМИС в
операциях маркирования и клеймения
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ II

Актуальность темы. Процессы маркирования и клеймения широко распространены при производстве деталей и изделий в машиностроении, приборостроении, станкостроении, автомобилестроении, и других- отраслях промышленности. Связано это с тем, что современная продукция должна нести на себе определенную информацию: характеристику, материал, индекс, дату выпуска, порядковый номер, товарный знак изготовителя, клеймо годности и др.
С позиции комплексной автоматизации и механизации основного производства существует потребность в создании простого в эксплуатации и управлении привода для операций маркирования и клеймения, экономичного в части энергопотребления, с улучшенными массогабаритными характеристиками, а также выполнением технологических операций с точным дозированием энергии удара инструмента-бойка на обрабатываемую среду и регулированием в широких пределах. Технологические разработки, повышающие функциональность, мощность и одновременно сокращающие энергопотребление, а также снижающие стоимость продукта и необходимость технического обслуживания, привели к увеличению использования электроприводов во всех отраслях промышленности. От уровня развития технологии зависит качество и надежность изделий, их себестоимость и конкурентноспособность продукции машиностроения. На базе исследований по технико-экономическим, энергетическим и экологическим критериям к приводу устройств маркирования и клеймения (УМК) установлена существенная предподчительность силовым электромагнитным импульсным системам (СЭМИС) на базе линейного электромагнитного двигателя (ЛЭМД).
В СЭМИС сочетается конструктивная простота, надежность и долговечность работы, экономичность, регулирование в широких пределах выходных характеристик. По сравнению с другими приводами СЭМИС более пригодны для привода устройств маркирования и клеймения ударного и
1.7. Постановка задач исследования

Использование электропривода в устройствах механического маркирования и клеймения становиться особенно актуальным, так как электрическая энергия является наиболее доступным и легко трансформируемым видом энергии. На основании сравнительного анализа линейных электроприводов наиболее эффективным является применение в устройствах маркирования и клеймения линейного электромагнитного привода, как наиболее простого в эксплуатации, экономичного в энергопотреблении и имеющего высокие удельные энергетические показатели.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Определить и обосновать тип магнитной системы ЛЭМД в приводе устройства маркирования и клеймения.
2. Исследовать способы формирования необходимых тяговых характеристик ЛЭМД.
3. Определить оптимальные геометрические соотношения и основные параметры СЭМИС.
4. Разработать пути повышения эффективности энергопреобразования и стабильности энергии воздействия СЭМИС.
5. Разработать схемы питания и управления в приводе СЭМИС и обосновать наличие накопителя энергии.
6. Разработать методику расчета ЛЭМД для УМК.
7. Дать технико-экономическую оценку устройства маркирования и клеймения с ЛЭМП.
Выводы
Сравнительный анализ устройств механического маркирования и клеймения позволяет сделать вывод, что в качестве привода для ударного и квазистатического методов маркирования целесообразно использовать электропривод с непосредственным преобразованием электрической энергии в кинетическую энергию прямолинейного движения пуансона на базе СЭМИС.