Совершенствование технических средств и технологий АПК системами с электромагнитными импульсными машинами

• Автор: Усанов, Константин Михайлович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 433 с. : ил.

Введение
1. ОСОБЕННОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ С ИМПУЛЬСНЫМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ МАШИНАМИ В ТЕХНОЛОГИЯХ И НА ОБЪКТАХ АПК. ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Импульсные электромагнитные системы в операциях и технологиях сельхозпроизводства.
1.1.1. Возможности использования электромагнитных импульсных систем в стационарных установках и процессах на примере операции сводообрушення
1.1.2. Оценка возможности применения передвижных электромагнитных систем на объектах АПК на примере погружения стержневых элементов

1.1.3. Электромагнитный привод формообразующих элементов в наплавочных технологиях.

1.2. Обобщенная структурная схема импульсной электромагнитной системы для технологий АПК

1.2.1. Современный уровень и основные показатели импульсных электромагнитных машин

1.2.2. Источники тока для питания импульсных электромагнитных машин

1.3. Задачи и методы исследований

Выводы.
2. ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ИМПУЛЬСНЫХ МАШИН С ПОВЫШЕННЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ПОКАЗ АТЕЛЯМИ
2.1. Задачи исследований.
2.2. Магнитные системы линейных электромагнитных двигателей цилиндрической структуры.
2.3. Сравнительный анализ способов формирования движу
щей силы в рабочем цикле однообмоточною ЛЭМД
2.4. Влияние нагружения неподвижного якоря на характеристики рабочего цикла импульсного ЛЭМД.
2.5. Импульсные линейные электромагнитные двигатели с форсированным аккумулированием магнитной энергии
3. ЭНЕРГОПРЕОБРАЗОВАНИЕ В РАБОЧИХ ЦИКЛАХ
ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МАШИН.
3.1. Режимы ЛЭМД и задачи исследований.
3.2. Процесс электромагнитного преобразования энергии в рабочем цикле ЛЭМД
3.3. Процесс электромеханического преобразования энергии
в рабочем цикле ЛЭМД
3.4. Энергопреобразование в ЛЭМД с аккумулированием
магнитной энергии в период холостого хода.
4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МАШИН С МОБИЛЬНЫМИ ЭЛЕКГРОИСТОЧНИКАМИ И УСТРОЙСТВАМИ ПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
4.1. Постановка задачи.
4.2. Сравнительные показатели электромагнитной машины, подключаемой к бензогенератору
4.2.1. Электрические преобразователи для источников
переменного тока
4.2.2. Динамические характеристики и показатели рабочего цикла ударной электромагнитной машины
4.3. Аккумуляторные источники и управляющие преобразователи электромагнитных машин с ЛЭМД
4.3.1. Влияние ЛЭМД импульсной машины на показатели
аккумуляторного источника.
4.3.2. Исследование процессов импульсных электрических преобразователей электромагнитных
машин с ХИТ.
4.4. Комбинированные системы питания импульсных
электромагнитных машин.
Выводы.
5. РАБОЧИЕ ПРОЦЕССЫ ИМПУЛЬСНЫХ МАШИН И СИСТЕМ С ЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ.
5.1. Экспериментальные исследования электромагнитных машин. Стенды, измерительная аппаратура, методики исследований.
5.2. Статические режимы и харакгерисгики ЛЭМД импульсных машин.
5.2.1. Влияние элементов магнитной системы на статические характеристики ЛЭМД.
5.2.2. Основные статические характеристики электромагнитной машины с аккумуляторным питанием
5.3. Рабочие процессы передвижных электромагнитных машин и систем
5.3.1. Исследование рабочих циклов импульсной машины
с аккумуляторным питанием.
5.3.2. Влияние конструктивных и режимных факторов на харакгерисгики рабочих циклов импульсных машин
5.3.2.1. Электромагнитная машина с аккумуляторным питанием.
5.3.2.2. Электромагнитная машина с конденсаторным питанием.
5.3.3. Исследование рабочих циклов электромагнитной машины с конденсаторным питанием.
5.3.4. Тепловые процессы электромагнитной машины
с аккумуляторным питанием.
Выводы.
6. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МАШИН И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ
6.1. Постановка задач
6.2. Кинематические схемы и компоновка импульсных машин
с броневыми цилиндрическими ЛЭМД.
6.3. Расчет конструктивных параметров ЛЭМД по выходной механической энергии
6.4. Оценка режимов работы электромагнитной машины
с учетом допустимой мощности потерь
6.5. Определение параметров устройств передачи механической энергии ЛЭМД нагрузке.
6.6. Расчет энергии удара для погружения стержня.
Выводы.
7. РЕЗУЛЬТАТЫ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ МАШИНАМИ ДЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
7.1. Электромагнитные импульсные машины для технологий группы А
7.2. Импульсные электромагнитные машины для безударных технологий группы Б.
7.3. Техникоэкономическая оценка результатов внедрения импульсных электромагнитных систем
Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Сводообрушители вращательного и возвратнопоступательного действия с электроприводом от трехфазного асинхронного двигателя воздействуют на сыпучий материал с помощью сводообрушающих органов, которые по конструктивному исполнению аналогичны вибрационным и подразделяются на штанговые, скребковые, лопастные, спиральные, шнековые, цепные. Эти устройства являются эффективными средствами борьбы со сводообразованием в емкостях, так как разрыхляют материал и препятствуют его слеживанию. Однако, учитывая значительную энергоемкость таких сводообрушителей и затраты на их изготовление, целесообразно их использовать в том случае, когда другие типы сводообрушителей не обеспечивают бесперебойное истечение материала из емкостей. Удобными на практике представляются накладные вибрационные устройства, которые устанавливают с наружной стороны стенки бункера. В частности, электромагнитные вибрационные побудители типа ЭРВС 2 имеют большой ресурс работы, универсальность и допускают регулирование параметров. Однако эти устройства не всегда эффективны, так как возникает сложность согласования параметров электромагнитного виброударного устройства с собственной частотой колебаний бункера, при которой в нем возникают резонансные явления. Для предотвращения образования или разрушения устойчивых сводов сухих и влажных концентрированных сыпучих материалов в металлических бункерах представляется перспективным использование ударного импульсного воздействия на внешнюю поверхность бункерного устройства. По сравнению с вибрацией регулярное превентивное импульсное воздействие требует меньших энергозатрат и не имеет недостатков, присущих вибрационному сводообрушению. Зону установки импульсных сводообрушителей на внешней поверхности бункера и величину силового импульсного воздействия, обеспечивающих бесперебойный выход продукта, можно определить следующим образом. В работах ,,,, показано, что при истечении сыпучих материалов из бункеров образуются как неустойчивые, так и статически устойчивые своды. Неустойчивые своды появляются при любом виде истечения и в любом сечении бункера и в процессе движения вышележащих слоев сыпучего тела регулярно разрушаются. Контакты частиц, образующих неустойчивый свод, не лежат на кривой давления от вышележащей нагрузки. Статически устойчивые своды препятствуют истечению сыпучего тела из выпускного отверстия бункера. Контакты составляющих их частиц лежат на кривой давления от вышележащей нагрузки. Процесс образования неустойчивых и устойчивых сводов представляется следующим образом. При движении частиц в сужающемся потоке рис. Это способствует появлению тормозящих импульсов, препятствующих движению частиц и обусловливающих возникновение из этих частиц неустойчивых и статически устойчивых сводов. По мерс уменьшения поперечных сечений потока своды появляются все чаще и становятся устойчивее. При возникновении статически устойчивого свода истечение сыпучего тела из бункера прекращается. Усилие вышележащей нагрузки, передаваемое опорой свода поверхности скольжения, определяется силой Г, являющейся касательной к кривой свода в точке опоры и составляющей с горизонталью угол рис. Составляющая этого усилия, нормальная к поверхности скольжения, прижимает опору свода к последней, а составляющая О в плоскости, касательной к поверхности скольжения опоры, сдвигает се во внешнюю или внутреннюю сторону свода, что обусловлено величиной угла определяющего направление силы Т к горизонтали. Сила трения препятствует смещению опоры свода по поверхности скольжения. Для равновесия опоры свода необходимо, чтобы выполнялось условие Таким образом, максимальная устойчивость опоры свода наблюдается тогда, когда линия действия силы Т проходит через его опору перпендикулярно поверхности скольжения потока сыпучего тела. При установившемся режиме истечения сыпучего тела стохастический процесс образования и разрушения неустойчивых сводов в бункере по всей высоте потока можно заменить процессом периодического возникновения и разрушения эквивалентного неустойчивого свода. Устойчивость такого свода равна средней устойчивости всех возникающих в потоке сыпучего тела неустойчивых сводов.