Отправить статью по E-mail Моделирование взаимодействия магнитных сборок левитирующей доильной платформы «Карусель»
- Авторы: Лобачевский Я.П.1, Федоренко В.Ф.1, Кирсанов В.В.1, Павкин Д.Ю.1, Кирсанов С.В.1
-
Учреждения:
- Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ
- Выпуск: № 2 (2025)
- Страницы: 54-58
- Раздел: Механизация, электрификация, автоматизация и цифровизация
- URL: https://bakhtiniada.ru/2500-2627/article/view/312034
- DOI: https://doi.org/10.31857/S2500262725020106
- EDN: https://elibrary.ru/DFBRRQ
- ID: 312034
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
На молочных фермах от 1200 голов наибольшее распространение получили доильные установки типа «Карусель» на 40…90 доильных мест. Большие размеры самой установки и высокая механическая нагрузка на платформу предопределяют повышенный износ их колесных движителей (рельс-колесо). Поэтому актуальное значение имеет разработка левитирующей доильной платформы на постоянных магнитах. Исследование проводили с целью определения параметров магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами, на основе имитационного моделирования с использованием программы Ansys Maxwell. Рассматривали три варианта магнитных сборок: с постоянными прямоугольными и цилиндрическими магнитами, а также магнитами кубической формы, собранными в виде массивов Хальбаха. Оценку общей картины распределения магнитного поля в воздушном зазоре и за его пределами, определение силовых характеристик магнитного поля, создающих эффект левитации, а также количества магнитных сборок в расчете на одно доильное место осуществляли на основе визуализированных результатов 3D-моделирования левитирующего магнитного поля между подвижными и неподвижными магнитными сборками в виде линий магнитной индукции. Средняя величина магнитной индукции в рабочем зазоре для прямоугольных магнитов (100 × 100 × 30 мм) составила 0,306 Тл, для цилиндрических магнитов (100 × 30 мм) – 0,233 Тл, для двойной симметричной сборки Хальбаха (5 × 5) из пяти магнитов кубической формы (25 × 25 × 25) – 0,539 Тл. Удельные силы отталкивания в расчете на 1 кг элементарных магнитных сборок для прямоугольных магнитов были равны 84 Н/кг, для цилиндрических – 48,7 Н/кг, для сборки Хальбаха – 314,3 Н/кг. При создании левитирующей доильной платформы предпочтительнее использовать сборки Хальбаха.
Об авторах
Я. П. Лобачевский
Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ
Email: kirvv2014@mail.ru
109428, Москва, 1‑й Институтский проезд, 5
В. Ф. Федоренко
Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ109428, Москва, 1‑й Институтский проезд, 5
В. В. Кирсанов
Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ109428, Москва, 1‑й Институтский проезд, 5
Д. Ю. Павкин
Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ109428, Москва, 1‑й Институтский проезд, 5
С. В. Кирсанов
Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ109428, Москва, 1‑й Институтский проезд, 5
Список литературы
- Морозов Н. М., Кирсанов В. В., Ценч Ю. С. Историко–аналитическая оценка развития процессов автоматизации и роботизации в молочном животноводстве // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2023. Т. 17. № 1. С. 11–18.
- Лобачевский Я. П., Кирсанов В. В., Кирсанов С. В. платформы Карусель на принципах магнитной левитации // Российская сельскохозяйственная наука. 2024. № 2. С. 63–67.
- Зайцев А. А., Соколова Я. В., Пантина Т. А. Инновационное развитие транспортной системы с применением технологии магнитной левитации // Мир транспорта. 2019. Т. 17. № 4(83). С. 36–45.
- Исследование магнитных полей в новой конструкции гомополярного магнитного подшипника / В. Е. Вавилов, Ф. Р. Исмагилов, А. А. Жеребцов и др. // Авиакосмическое приборостроение. 2023. № 8. С. 50–61.
- Черкасова О. А. Сравнительное исследование нелинейных магнитных характеристик для магнитного подвеса при помощи численного моделирования // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. Т. 183. 2021. № 4. С. 20–25.
- Кирсанов В. В., Федоренко В. Ф., Кирсанов С. В. Магнитостатический расчет левитирующей вращающейся доильной платформы карусель на постоянных магнитах // Техника и оборудование для села. 2024. № 6(324). С. 29–32.
- Микроскопическая структура магнитного поля на поверхности постоянного магнита / Б. А. Гинзбург, Т. П. Каминская, П. А. Поляков и др. // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2018. Т. 82. № 2. С. 226–231.
- Моделирование магнитного поля в нелинейных ферромагнитных средах с использованием блочных элементов и их схем замещения / А. Н. Ткачев, А. В. Пашковский, Д. Н. Черноиван и др. // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2020. Т. 63. № 2–3. С. 44–54.
- Сверхпроводящие многополюсные вигглеры для генерации синхротронного излучения в ИЯФ СО РАН / В. А. Шкаруба, А. В. Брагин, А. А. Волков и др. // Письма в журнал физика элементарных частиц и атомного ядра. 2020. Т. 17. № 4. С. 567–575
- Зайцев А. А. Грузовая транспортная платформа на магнитно-левитационной основе: опыт создания // Транспортные системы и технологии. 2015. Т. 1. № 2. С. 5–15.
- Брюханов С. А. Устройство магнитной левитации на постоянных магнитах // Патент РФ 2743104. Опубл. 15.02.2021. бюлл. № 5.
- Коротченя В. М., Ценч Ю. С., Лобачевский Я. П. Система машин как фактор научно-технического прогресса в агропромышленном комплексе // Российская сельскохозяйственная наука. 2024. № 4. С. 67–72.
Дополнительные файлы
