МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДВИЖЕНИЯ ПАЛЛЕТЫ ПО ТОРМОЗНОМУ РОЛИКУ МАГНИТНОГО ТИПА
https://doi.org/10.26518/2071-7296-2020-17-3-364-373
Аннотация
Введение. Одним из основных элементов безопасной эксплуатации гравитационных роликовых конвейеров, применяемых в стеллажах для паллет, является тормозной ролик. Наиболее перспективной конструкцией является тормозной ролик магнитного (вихретокового) типа. Принцип работы таких роликов основан на законах электромагнитной индукции и предполагает торможение движущегося в магнитном поле проводника, обусловленное взаимодействием возникающих в объеме проводника вихревых токов (или токов Фуко) с внешним магнитным полем. Однако на рынке складского стеллажного оборудования тормозные магнитные ролики не нашли широкого применения ввиду своей высокой стоимости, которая в первую очередь обусловлена отсутствием отечественных конструкций и методик их расчета. Цель данной работы – разработка математической модели процесса движения паллеты по тормозному ролику магнитного типа.
Материалы и методы. В статье представлены результаты теоретического исследования по разработке математической модели процесса движения паллеты по тормозному ролику магнитного типа, изложенные в работах по центробежным фрикционным роликам и по вихретоковым тормозным устройствам.
Результаты. Установлено, что основным параметром, определяющим функции тормозного магнитного ролика, а значит и скорость движения паллеты по гравитационному роликовому конвейеру, является коэффициент магнитной вязкости. Построена зависимость скорости движения паллеты по тормозному магнитному ролику при различных значениях коэффициента магнитной вязкости, проведен ее анализ.
Заключение. Разработана математическая модель процесса движения паллеты по тормозному магнитному ролику. Получено уравнение скорости движения паллеты по тормозному магнитному ролику. Для обоснованного выбора конструктивных параметров тормозного магнитного ролика требуются экспериментальные исследования по определению коэффициента магнитной вязкости.
Об авторах
И. А. Шарифуллин
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Россия
Россия
Шарифуллин Ильдар Азатович – аспирант кафедры «Подъемно-транспортные системы»
105005, г. Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5
(499) 263–65–92
А. Л. Носко
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Россия
Россия
Носко Андрей Леонидович - д-р техн. наук, доц., проф. кафедры «Подъемно-транспортные системы»
Scopus Author ID 6507019256
105005, г. Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1
(499) 263–65–92
Е. В. Сафронов
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Россия
Россия
Сафронов Евгений Викторович - канд. техн. наук, доц. кафедры «Подъемно-транспортные системы»
Scopus Author ID 36943598600
105005, г. Москва, 2-я Бауманская ул., д. 5, стр. 1
(499) 263–65–92
Список литературы
1. N. Boysen, D. Boywitz, F. Weidinger. Deeplane storage of time-critical items: one-sided versus two-sided access // OR Spectrum. 2018. Vol. 40, No. 4. Pp. 1141–1170.
2. D. Boywitz, N. Boysen N. Robust storage assignment in stack- and queue-based storage systems // Comput. Oper. Res. 2018. Vol. 100. Pp. 189–200.
3. R. Accorsi, G. Baruffaldi, R. Manzini, Design and manage deep lane storage system layout. An iterative decision-support model // Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2017. Vol. 92, No. 1-4. Pp. 57–67.
4. R. Vujanac, N. Miloradovic, S. Vulovic. Dynamic storage systems // ANNALS of Faculty Engineering Hunedoara – International Journal of Engineering. 2016. Vol. XIV. Pp. 79–82.
5. S. Wu, Ya. Wu, Ya. Wang. A structured comparison study on storage racks system // J. Residuals Sci. Tech. 2016. Vol. 13, No. 8.
6. L. Ghomri, Z. Sari. Mathematical modeling of the average retrieval time for flow-rack automated storage and retrieval systems // J. Manuf. Syst. 2017. Vol. 44. Pp. 165–178.
7. M. A. Hamzaoui, Z. Sari. Optimal dimensions minimizing expected travel time of a single machine flow rack AS/RS // Mechatronics. 2015. Vol. 31. Pp. 158–168.
8. Сафронов Е.В., Шарифуллин И.А., Носко А.Л. Устройства безопасной эксплуатации гравитационных роликовых конвейеров паллетного типа: монография. Москва, Университетская книга, 2018. 72 с.
9. Носко А.Л., Сафронов Е.В. Методика определения максимально допустимой скорости движения поддона на гравитационном роликовом конвейере // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2017. № 8 (689). С. 33–41.
10. Мартыненко Ю. Г. Движение твердого тела в электрических и магнитных полях: монография. Москва, Наука. 1988. 368 с.
11. Озолин А.Ю., Скубов Д.Ю., Штукин Л.В. Способы торможения падающего лифта с помощью постоянных магнитов / Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2008. № 6 (70). С. 82–86.
12. Носко А. Л., Сафронов Е. В. Методика расчета тормозного ролика центробежного типа применительно к гравитационным роликовым кон- вейерам для паллет // Механизация строительства. 2017. Том 78, № 6. С. 26–31.
13. E. Simeu, D. Georges. Modeling and control of an eddy current brake // Control Engineering Practise. 1996. Vol.4. No.1. Pp. 19–26.
14. Озолин А.Ю., Скубов Д.Ю., Штукин Л.В. Исследование вихретокового дискового тормоза // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2009. № 1 (74). С. 57–60.
15. Лускань О.А. Определение скорости транспортирования штучных грузов на инерционном роликовом конвейер / Изв. ТулГУ. Подъемно-транспортные машины и оборудование. – Тула: ТулГУ. 2003. Вып. 4. С. 84–89.
16. Зенков Р.Л., Ивашков И.И., Колобов Л.Н. Машины непрерывного транспорта. М.: Машиностроение, 1987. 431 с.
17. Лускань О.А. Теоретические основы перемещения грузов импульсными конвейерами: монография. Саратов, Сарат. гос. техн. ун-т, 2010. 99 с.
18. Лускань О.А. Инженерный расчет импульсных конвейеров: монография. Саратов, Сарат. гос. техн. ун-т, 2011. 80 с.
19. Hollowell, Thomas Culver; Kahl, Justin Tyme; Stanczak, Matthew Don; Wang, Yizhou. Eddy Current Brake Design for Operation with Extreme Backdrivable Eddy Current Motor // Mechanical Engineering Undergraduates. 2010.
20. Andrew H. C. Gosline, Vincent Hayward. Eddy Current Brakes for Haptic Interfaces: Design, Identification, and Control // IEEE/ASME Transactions on Mechatronics. 2008. Vol.13, No.6. Pp. 669–677.
21. Karakoc Kerem, Suleman Afzal, Park Edward J. Analytical modeling of eddy current brakes with the application of the time varying magnetic fields // Applied Mathematical Modeling, Netherlands. 2015. Pp. 1168–1179.
22. Karakoc Kerem, Park Edward J., Suleman Afzal. Improved braking torque generation capacity of an eddy current brake with time varying magnetic fields: A numerical study // Finite Elements in Analysis and Design. Elsevier. 2012. Vol. 59. Pp. 66–75.
23. K. Lee, K. Park. Modeling eddy currents with boundary conditions by sing Coulomb’s law and the method of images // IEEE Transactions on Magnetics. 2002. Vol. 38, No. 2. Pp. 1333–1340.
24. M.A. Heald. Magnetic braking: Improved theory // American Journal of Physics. 1988. Vol. 56, No. 6. Pp. 521–522.
25. S. Anwar. A parametric model of an eddy current electric machine for automotive braking applications // IEEE Transactions on Control Systems Technology. 2002. Vol. 12, No. 3. Pp. 422–427.
26. Hyeon-Jae Shin, Jang-Young Choi, Han-Wook Cho, Seok-Myeong Jang. Analytical torque calculations and Experimental testing of permanent magnet Axial eddy current brake // IEEE Transactions of Magnetics. 2013. Vol. 49, No. 7. Pp. 4152–4155.
Рецензия
При поддержке: Авторы выражают благодарность рецензентам статьи.
Для цитирования:
Шарифуллин И.А., Носко А.Л., Сафронов Е.В. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ДВИЖЕНИЯ ПАЛЛЕТЫ ПО ТОРМОЗНОМУ РОЛИКУ МАГНИТНОГО ТИПА. Научный рецензируемый журнал "Вестник СибАДИ". 2020;17(3):364-373. https://doi.org/10.26518/2071-7296-2020-17-3-364-373
For citation:
Sharifullin I.A., Nosko A.L., Safronov E.V. MATHEMATICAL MODEL OF THE MOTION PALLET PROCESS ON BRAKE MAGNETIC TYPE ROLLER. The Russian Automobile and Highway Industry Journal. 2020;17(3):364-373. (In Russ.) https://doi.org/10.26518/2071-7296-2020-17-3-364-373
Просмотров: 476
Послать статью по эл. почте 