Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 1

Актуальные проблемы в машиностроении . Том 4. № 1. 2017 Технологическое оборудование, оснастка и инструменты ____________________________________________________________________ 81 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