2016.08.13. Обзор статей в журналах рекомендованных ВАК, за первое полугодие 2016 года.

n 0177 1

Под катом представлен обзор публикаций, напечатанных в журналах рекомендованных ВАК за первое полугодие 2016 год. Тематика публикаций: электромеханическое преобразование энергии, линейные электрические двигатели.

2016.07.28. Компания SCHUNK представляет линейные привода для замены пневматических цилиндров

n 0221 1

Компанией SCHUNK представлены системы электропривода на базе линейных электрических двигателей, предназначенных для создания автоматизированных сборочных линий. Основным конкурентом представляемых систем электропривода являются пневматические цилиндры.

Представленные приводы питаются на напряжении 24 В и отличаются удобством настройки с минимумом операций. После задания траектории движения, в случае если масса приводимой в движение нагрузки изменится привод автоматически корректирует собственные показатели в течении 2…5 циклов возвращаясь на заданную траекторию движения.

Модуль подключается через стандартный разъем (М8/М12), конечные положения определяются механическими датчиками. Скорость движения регулируется переключателями непосредственно на корпусе привода. Система электропривода не требует амортизаторов в конце хода, отличается меньшими эксплутационными затратами и шумом при работе. Управление приводом может производиться также через отдельные контролеры.

Начиная с июля 2016 года данный продукт будет доступен на рынке в трех типоразмерах. Точность движения +-0,01 [мм], максимальный рабочий ход составит 200 [мм].

n 0221 2

По материалам: http://ru.schunk.com/ru_en/news/aktuelles/topics/#/article/2848-intelligent-24-v-linear-modules-with-auto-learn-technology-dramatically-simplify-assembly-automation

 

2016.07.21. О спорт – ты мир!

n 0220 1

 

 

 

 

МОСКВА, 21 июля. /ТАСС/. Развернутая против российских спортсменов кампания является преступлением против спорта и ударом по Олимпийскому движению. Об этом заявила официальный представитель МИД РФ Мария Захарова.
"То, что сейчас делается со спортом, - это удар не только по нам. Это удар вообще по всему спорту, удар по мировому спорту, - подчеркнула дипломат. - Это удар по логике перемирий, временного сглаживания противоречий и демонстрации того, что, несмотря на все эти противоречия, у нас есть сферы, где мы можем бороться по-честному, на равных, показывая свои возможности".

"То, что сейчас делается, в том числе в Вашингтоне, - это просто преступление. То, что делают архитекторы всей этой кампании, - это новый вид преступления, который можно назвать преступлением против спорта", - заявила официальный представитель дипведомства.

 

От участия в Олимпийских играх отстранены:

1920 год – Германия, Австрия, Венгрия, Турция и Болгария – за развязывание Первой Мировой войны;

1924 год – Германия – за развязывание Первой Мировой войны;

1948 год – Германия, Япония – за развязывание Второй Мировой войны;

1964 год – ЮАР – за политику апартеида;

2000 год – Афганистан – за запрет правления талибов женщинам заниматься спортом;

2014 год – Индия – за вмешательство правительства в дела национального олимпийского комитета.

 

Бойкотировали олимпиады:

1980 год – в Москве со стороны капиталистических стран;

1984 год – в Лос-Анджелесе со стороны стран социалистического блока.

 

Отстранение российских спортсменов от олимпийских соревнований исключает надежду на мирное разрешение противоречий рушащейся капиталистической системы западной цивилизации.

 

 

 

2016.07.20. Компания Beckhoff представила конвейерные системы упаковки фармацевтических продуктов на базе линейных электрических двигателей

n 0219 1

На выставке FachPack 2015 (Нюрнберг, Германия), компанией Beckhoff был представлен прототип системы упаковки фармацевтических препаратов. В качестве привода использовался линейный синхронный двигатель, обеспечивающий возможность управления отдельными транспортными каретками. Данное решение позволяет на 25 % увеличить производительность упаковочных операций по сравнению с  системами, использующими единый приводной ремень конвейера. По словам руководителя проекта, Томаса Ауманна (Thomas Aumann), данное решение позволяет формировать собственную скорость движения отдельных транспортных кареток, например, обеспечить более быстрое движение пустой тары, снижение скорости при ручной обработке, или короткая остановки при захвате тары. Конвейерная система позволяет развивать максимальную скорость каретки до 4 [м/с] и ускорение до 100 [м/с^2]. Работы над данной технологией были начаты в 2011 году.

n 0219 2

n 0219 3 

По материалам: https://www.pc-control.net/pdf/012016/solutions/pcc_0116_uhlmann_e.pdf

2016.07.16. Компания ETEL представила трех-координатную систему электропривода на базе линейных двигателей

n 0218 1

 Электропривод «Vulcano XY» предназначена для позиционирования в двух координатах в горизонтальной плоскости с возможностью крепления на подвижном якоре еще дополнительного оборудования.

Линейные двигатели обладают стальными магнитопроводами. Конструкция привода – козловая: один двигатель по оси «Х» опирается на два двигателя приводящие по оси «Y».

В конструкции применяются оптические энкодеры положения. Направляющие опираются на роликовые подшипники качения. Опорная плита изготовлена из алюминия, что позволяет оптимизировать динамику и массу движущихся частей. Произведено тепловая оптимизация конструкции.

 n 0218 2

Основные технические характеристики:

Диапазон перемещения по горизонтали: 650 х 650 [мм];

Максимальная скорость: 1,5 [м/с];

Максимальное ускорение: 25 [м/с^2];

Точность позиционирования: +-1 [нм];

Повторяемость движения: +-250 [нм];

Грузоподъемность: 40 [кг].

 

По материалам: http://www.etel.ch/motion-systems/stacked-systemplatform/

http://www.etel.ch/fileadmin/PDF/Products/MotionSystems/Stacked_systems/VULCANO_XY_STACKED_PLATFORM-ASME-NNNN-03-0490-0420xx-data-v0.0.pdf

2016.07.09. Глава Курчатовского института определил перспективу направления развития электротехнологий привода космических аппаратов

n 0216 1

В рамках «Времени эксперта» 30 сентября 2015 года на заседании Совета Федерации РФ директор Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук определил наиболее перспективной технологией «Электродвижение». По всей видимости, речь идет о создании электроракетных двигателей космических аппаратов.

n 0216 2

 

По материалам: https://www.youtube.com/watch?v=PgBq7oOI8Hk

 

2016.06.30. Компания H2W Technologies представила две новых конструкции миниатюрных линейных электрических двигателей

n 0215 1

 

 

 

Компанией H2W Technologies представила образцы миниатюрных двигателей соленоидального типа (с подвижной катушкой и с подвижным магнитом). Заказчикам предлагаются индивидуальные дизайнерские решения, представленные двигатели могут восприниматься в качестве примеров.

n 0215 2

 

В двигателе с подвижным магнитом (NCM01-04-001-2IB) в качестве направляющих используется закаленный вал с подшипниками скольжения (пластик). Отсутствуют подвижные кабели. Основные технические параметры двигателя представлены в таблице.

 

 

n 0215 3

В двигателе с подвижной обмоткой, соленоидом (NCC01-04-001-1X) якорь создан из пластика. Основные технические параметры двигателя представлены в таблице.

 n 0215 4

Тип двигателя

NCM01-04-001-2IB

NCC01-04-001-1X

Рабочий ход, мм

2,5

3,2

Подвижная масса, гр

1

1,2

Полная масса двигателя, гр

5,6

5,7

Активное сопротивление при 20 оС, Ом

2,8+-0,3

1,5

Индуктивность обмотки при 20 оС, мГн

0,1+-0,02

0,063

Электрическая постоянная времени, мс

0,04

0,042

Двигательная константа, Н/(Вт^0,2)

0,34

0,36

Силовая константа, Н/А

0,56

0,45

Константа противо-ЭДС, В/(м/с)

0,56

0,45

Продолжительное усилие, Н

0,45

0,27

Продолжительная мощность, Вт

2

0,6

Продолжительный ток, А

0,8

0,6

Пиковое усилие (ПВ=10%), Н

1,34

0,8

Пиковая мощность (ПВ=10%), Вт

16

5,1

Пиковый ток (ПВ=10%), А

2,4

1,8

Диаметр двигателя, мм

10,2

11,1

Длинна двигателя, мм

18,8

9

Радиальный зазор, мм

 

0,25

 

По материалам:

http://www.h2wtech.com/article/miniature-voice-coil-actuators

http://www.h2wtech.com/product/voice-coil-actuators/NCM01-04-001-2IB

http://www.h2wtech.com/product/voice-coil-actuators/NCC01-04-001-1X

 

2016.06.21. Московская монорельсовая дорога испытывает трудности с ремонтом подвижного состава

n 0214 1

По словам председателя профсоюза работников метро Николая Гостева: «Монорельс — это наша боль. Многое там начало разваливаться и отказывать из-за недостаточного ухода,  нет там и оборудования, не на чем ездить. Институт теплотехники не поставляет запчасти. Словом, не справляемся»

— На монорельсе десять поездов, из них на ходу только три, а остальные стоят разобранные или идут на запчасти, — пояснил источник в метро.

 По материалам: https://life.ru/t/%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8/422627/rabotniki_moskovskogho_mietro_razbiraiut_poiezda_monorielsa_na_zapchasti#comments

В 2015 году администрация г. Москвы выставила на конкурс разработку предпроектных решений развития Московской монорельсовой транспортной системы.

 

2016.06.14. Применение теории подобия к моделированию тепловых, магнитных полей в разномасштабных по времени и по размерам системах

n 0213 1

10 июня 2016 года прошел онлайн семинар в рамках которого Чемерис В.Т., к.т.н., доцент кафедры теоретической и прикладной физики Национального авиационного университета Украины рассказал основы использования теории подобия для моделирования распределения тепловых и магнитных полей в разномасштабных по времени и пространству системах. Благодаря применению теории подобия, можно облегчить задачу моделирования, сводя ее к удобным для пользователя пространственным и временным рамкам. Теория подобия позволяет от реальных размеров объекта и реальной длительности процесса перейти к иным размерам и иной длительности, сохраняя при этом картину протекания процесса во времени и пространстве подобной той, какая может иметь место в реальном объекте.

Практическая реализация была показана на примере использования математической программы ELCUT.

 

Слайды доклада: http://elcut.ru/seminar/chemerys_1_r.pdf 
По материалам: http://elcut.ru/seminar/seminar_chemerys1_r.htm

 

 

2016.06.08. Специалистами компании Comsol представлен пример моделирования линейного электромагнитного привода

n 0212 1

7 июня 2016 года в блоге компании Comsol представлено описание порядка моделирования электромагнитного двигателя, состоящего из статора, обмотки возбуждения магнитного поля и подвижного якоря закрепленного на возвратной пружине. В примере моделируется воздействие прямоугольного импульса напряжения на обмотку двигателя.

n 0212 2 n 0212 3

Задача моделируется на полуплоскости в осе-симметричной постановке. Модель формируется из блоков описывающих расчет магнитных полей, расчет уравнений в полных производных записанный в слабой форме, а также применяется блок определяющий возможность изменения геометрии модели. Глобальными параметрами модели являются геометрические характеристики конструкции, временные значения переходного процесса, количество витков обмотки и жесткость возвратной пружины

 n 0212 4

Геометрия определяется как состоящая из неподвижных и подвижных областей.

n 0212 5

 

Масса подвижного поршня определяется с помощью блока выполняющего интеграцию по объему от величины плотности материала. Величина электромагнитного усилия определяется согласно расчету тензора натяжений Максвелла.

 n 0212 6

При расчете распределения магнитного поля учитывается нелинейность магнитных свойств материалов, задаваемая в параметрах используемых материалов как нелинейная зависимость магнитной индукции от напряженности магнитного поля. Зависимости отдельно задаются для подвижного материалов статора и якоря в зависимости от различия их магнитных свойств.

 n 0212 7

Присутствие в рассматриваемой конструкции катушки моделируется отдельным специальным блоком, в параметрах которого указывается количество витков, диаметр провода, электропроводность материала витков обмотки. Ток через обмотку задается в виде прямоугольного импульса.

n 0212 8

 

Применяемый метод определения электромагнитного усилия с помощью натяжений Максвелла требователен к качеству конечно-элементной сетки, так как определяет усилия исходя из производной от величин характеризующих магнитное поле вблизи поверхности раздела сред с различными магнитными проницаемостями.

Расчет динамики движения якоря осуществляется решением известного уравнения Ньютона, разделенных на два уравнения: относительно скорости и отнсительно координаты якоря.

n 0212 9

 

На рисунках представлены результаты расчетов для двух вариантов жесткости пружины: динамические зависимости координаты якоря, электромагнитной силы, скорости якоря, тока в обмотке.

n 0212 10

n 0212 11

n 0212 12

n 0212 13

По материалам: https://www.comsol.com/blogs/part-1-how-to-model-a-linear-electromagnetic-plunger

В материале не отражен порядок расчета переходного процесса изменения тока в обмотке, задаваемого, по словам авторов, в виде прямоугольного импульса. При этом на графиках видно что функция тока имеет некоторый наклон в начале и в конце импульса.

 

В продолжении новости.

2016.06.14.

Продолжение примера моделирования линейного электромагнитного привода. В конструкцию добавлен стоп – блокирующий движения якоря на некоторой координате.

 

n 0212 14 n 0212 15

 

 

Электромагнитная сила тянет якорь вверх, преодолевая силу тяжести и упругости возвратной пружины. При прекращении тока, под действием силы тяжести и пружины – якорь возвращается в начальное положение.

Моделирование области в которой происходит движения якоря производится на основе формирования области с подвижной сеткой конечных элементов «Moving Mesh».

 n 0212 16

При этом, значение деформации/перемещения определяется переменными величина которых вычисляется из решения отдельного блока уравнений в частных производных.

n 0212 17

Это позволяет увеличивать частоту сетки конечных элементов при движении границ областей геометрии.

n 0212 18 

Условия касания якоря стопа определяется значением логической переменной, которая может принимать значение либо 1 (якорь касается стопа), 0 (якорь не касается стопа).

 n 0212 19 n 0212 20

 

В дальнейшем данная переменная изменяет вид решаемого уравнения рассчитывающего движения якоря, что позволит адекватно моделировать динамическую зависимость координаты якоря.

n 0212 21 

Расчет динамики движения якоря производится с помощью решателя дифференциальных уравнений в полных производных.

n 0212 22

Ниже представлены полученные динамические зависимости тока, электромагнитного усилия, координаты якоря и его скорости.

n 0212 23

n 0212 24

n 0212 25

n 0212 26

 

По материалам: https://www.comsol.com/blogs/part-2-model-a-linear-electromagnetic-plunger-with-a-blocker/ 

Таким образом, были продемонстрированы возможности моделирования динамических процессов работы электромагнитного клапана, путем решения взаимосвязанных уравнений описывающих распределение магнитного поля, вычисления электромагнитного усилия и решения второго уравнения Ньютона (описывающего движение якоря). Входными данными расчета являлась функция тока, задаваемая изначально. К сожалению, в данной статье не указывается пример ее расчета (для случая заданного изначально напряжения – подаваемого она обмотку электромагнита).

Дополнительная информация

Рейтинг@Mail.ru