DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2019.54.052

УДК 621.313.323

РЕЖИМИ РОБОТИ ЛІНІЙНОГО МАГНІТОЕЛЕКТРИЧНОГО ДВИГУНА ЯК ЕЛЕМЕНТА ВІБРОУДАРНОЇ СИСТЕМИ

Р.П. Бондар¹*, канд. техн. наук, О.Д. Подольцев²**, докт. техн. наук
¹- Київський національний університет будівництва і архітектури,
пр. Повітрофлотський, 31, Київ, 03037, Україна,
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду
²- Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна,
* ORCID ID : http://orcid.org/0000-0002-0198-5548
** ORCID ID : http://orcid.org/0000-0002-9029-9397

Розглянуто двомасову віброударну систему з приводом від лінійного магнітоелектричного двигуна вібраційної дії. Запропоновано модель для дослідження динамічних процесів у системі, що ґрунтується на схемі заміщення із зосередженими параметрами. Для моделювання сили удару приймається сила контактної взаємодії, що описується формулою Герца. Проведено дослідження режимів механічних коливань та поведінки динамічних змінних залежно від значення напруги живлення двигуна. На основі нелінійних рівнянь динаміки системи, а також за допомогою методу точкових відображень й діаграми біфуркації показано наявність періодичних, квазіперіодичних та хаотичних режимів роботи віброударної системи. Бібл. 13, рис. 10.
Ключові слова: двомасова віброударна система, лінійний магнітоелектричний двигун, квазіперіодичний режим, хаотичний режим.

РЕЖИМЫ РАБОТЫ ЛИНЕЙНОГО МАГНИТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ КАК ЭЛЕМЕНТА ВИБРОУДАРНОЙ СИСТЕМЫ

Р.П. Бондар¹, канд. техн. наук, А.Д. Подольцев², докт. техн. наук
¹- Киевский национальный университет строительства и архитектуры,
пр. Воздухофлотский, 31, Киев, 03037, Украина
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду
²- Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина

Рассмотрена двухмассовая виброударная система с приводом от линейного двигателя вибрационного действия. Предложена модель для исследования динамических процессов в системе, которая основана на схеме замещения с сосредоточенными параметрами. Для моделирования силы удара принимается сила контактного взаимодействия, которая описывается формулой Герца. Выполнено исследование режимов механических колебаний и поведения динамических переменных в зависимости от значения напряжения питания двигателя. На основании нелинейных уравнений динамики системы, а также с помощью метода точечных отображений и диаграммы бифуркации показано наличие периодических, квазипериодических и хаотических режимов работы виброударной системы. Библ. 13, рис. 10.
Ключевые слова: двухмассовая виброударная система, линейный магнитоэлектрический двигатель, квазипериодический режим, хаотический режим.

Фінансується за держбюджетною темою «Розвинути теорію імпульсних і високочастотних перехідних електромагнітних процесів у енергетич¬них і технологічних резонансних установках та висо-ковольтних кабельних лініях електропередачі» (шифр «ЕЛКАБ»), що виконується за Постановою Бюро ВФТПЕ 04.07.2017 р., протокол №11. Державний реєстраційний номер роботи 0117U007713.

Література
1. Guanwei L., Zhang Y., Jianhua X., Jiangang Z. Vibro-impact dynamics near a strong reso¬nance point. Acta Mechanica Sinica.Lixue Xuebao. 2007. Vol. 23. Pp. 329–341. DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s10409-007-0072-7.
2. Баженов В.А., Погорелова О.С., Постникова Т.Г., Лукьянченко О.А. Численные исследования динамических процессов в виброударных системах при моделировании удара силой контактного взаимодействия. Проблемы прочности. 2008. № 6. С. 82–90. DOI: https://doi.org/10.1007/s11223-008-9080-5
3. Бондар Р.П. Дослідження характеристик магнітоелектричного лінійного вібраційного двигуна при роботі на пружно-в’язке навантаження. Електротехніка і електромеханіка. 2019. № 1. С. 9–16. DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2019.1.02.
4. Parker T. S., Chua L. O. Practical Numerical Algorithms for Chaotic Systems. Berlin etc., Springer-Verlag. 1989. 348 p. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4612-3486-9
5. Long Y.J. Chaotic dynamics and compaction engineering. Proceedings of the Third International Conference on Soft Soil Engineering. 2001. Pp. 143–147. DOI: https://doi.org/10.1201/9780203739501-15
6. Chau K.T, Wang Z. Chaos in Electric Drive Systems: Analysis, Control and Application. John Wiley & Sons (Asia) Pte Ltd, 2011. 318 p. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/9780470826355.
7. Dong L., Johansen S.T., Engh T.A. Flow induced by an impeller in an unbaffled tank – I. Experimental. Chemical Engineering Science. 1994. Vol. 49 (4). Pp. 549–560. DOI: https://doi.org/10.1016/0009-2509(94)80055-3.
8. Jana S.C., Sau M. Effects of viscosity ratio and composition on development of morphology in chaotic mixing of polymers. Polymer. 2004. Vol. 45 (5). Pp. 1665–1678. DOI: https://doi.org/10.1016/j.polymer.2003.12.047.
9. Chau K.T.,Ye S., GaoY., Chen J.H. Application of chaotic-motion motors to industrial mixing processes. Proceedings of IEEE Industry Applications Society Annual Meeting. 2004. Vol. 3. Pp. 1874–1880.
10. Wyon D.P. The role of the environment in buildings today: thermal aspects (factors affecting the choice of a suitable room temperature). Build International. 1973. Vol. 6. Pp. 39–54.
11. Ito S., Narikiyo T. Abrasive machining under wet condition and constant pressure using chaotic rotation (in Japanese). Journal of the Japan Society for Precision Engineering. 1998. Vol. 64. Pp. 748–752. DOI: https://doi.org/10.2493/jjspe.64.748
12. Rosenstein M. T., Collins J. J., De Luca C. J. A practical method for calculating largest Lyapunov exponents from small data sets. Physica D: Nonlinear Phenomena. 1993. Vol. 65 (1–2). Pp. 117–134. DOI: https://doi.org/10.1016/0167-2789(93)90009-P.
13. Wolf A., Swift J. B., SwinneyH. L., Vastano J. A. Determining Lyapunov exponents from a time series. Physica D: Nonlinear Phenomena. 1985. Vol. 16 (3). Pp. 285–317. DOI: https://doi.org/10.1016/0167-2789(85)90011-9.

Надійшла 19.07.2019

PDF