Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2 Технологическое оборудование, оснастка и инструменты ____________________________________________________________________ 213 УДК 621.313.17 ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С АКТИВНОЙ ЗУБЦОВО-ПАЗОВОЙ ЗОНОЙ ДЛЯ ПРИВОДА ВИБРОКОМПРЕССОРА О.В. РОГОВА, ассистент В.Ю. НЕЙМАН, доктор техн. наук, профессор (НГТУ, г. Новосибирск) Рогова О.В. - 630073, Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет E-mail: olga_ryu_@mail.ru В работе рассмотрена методика проектного расчета электромагнитных двигателей с зубчатой структурой магнитопровода, предназначенных для использования в приводе вибра- ционного оборудования. Наличие активной зубцово-пазовой зоны обеспечивает четкое пози- ционирование рабочих органов устройств. Цель работы – разработка методики проектного расчета электромагнитного двигателя с зубчатой структурой магнитопровода. По результата исследований рассмотрена инженерная методика поиска рациональных геометрических со- отношений двигателя. Методика позволяет при максимальных амплитудных значениях ста- тических тяговых характеристик получать конструкции с минимальным расходом активных материалов. По предлагаемой методике приведен пример расчета линейного электромагнит- ного двигателя с активной зубцово-пазовой зоной. Погрешность расчета по предлагаемой методике не превышает 10-15%. Результаты исследований могут быть широко использованы при проектировании электромагнитных двигателей с зубчатой структурой магнитопровода. Ключевые слова: вибрационные технологии, цилиндрический электромагнитный двигатель, зубчатые элементы конструкции магнитопровода, инженерная методика расчета, поиск рациональных геометрических соотношений. Введение Линейные электромагнитные двигатели (ЛЭМД) находят все большее применение в решении многих конкретных технологических задач в различных отраслях техники [1–6]. Использование таких двигателей упрощает кинематическую схему технологического обору- дования и повышает его надежность [7]. Использование ЛЭМД в некоторых случаях приводит к минимизации потерь энергии и снижению уровня её потребления до 30 %, что делает маломощные бытовые устройства, оснащенные подобными двигателями, наиболее экономичными в своем классе машин [8]. Несмотря на то, что данный тип двигателей широко известен, совершенствование ин- женерных методик по их расчету и проектированию по-прежнему сохраняют свою актуаль- ность [9–17]. В данной статье рассматривается методика проектного расчета цилиндрического ЛЭМД с зубчатой структурой магнитопровода [18, 19], который используется приводе виброкомпрессора [20–22]. Метод исследования В качестве критерия оптимизации в предлагаемой инженерной методике был выбран минимум массы двигателя, а критерий по максимуму усилия задавался в виде ограничения. Задача оптимизации сводилась к поиску геометрических соотношений размеров электромаг-