Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,593

СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД ФЕРРОПРИМЕСЯМИ

Беззубцева М.М. 1 Волков В.С. 1 Губарев В.Н. 1
1 Санкт-Петербургский государственный аграрный университет
1. Беззубцева М.М., Волков В.С., Котов А.В. Электротехнологии агроинженерного сервиса и природопользования // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2012. – № 6. – С. 54-55.
2. Беззубцева М.М. Электротехнологии и электротехнологические установки // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2012. – № 6. – С. 51-53.
3. Беззубцева М.М., Ковалев М.Э. Электротехнологии переработки и хранения сельскохозяйственной продукции // Международный журнал экспериментального образования, 2012. – № 2. – С. 50-51.
4. Беззубцева М.М., Волков В.С. Исследование строения магнитного поля электромагнитных механоактиваторов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 2012. – № 12. – С. 90-91.
5. Беззубцева М.М., Соколов А.В. Устройство для оценки степени загрязнения жидкостей примесями. // Патент России 11343G01N11/10.
6. Беззубцева М.М., Назаров И.Н. Исследование электромагнитного способа оценки степени загрязненности технологических сред примесями // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2009. – № 17. С. 240 – 246.
7. Беззубцева М.М., Зубков В.В. Прогнозирование эффекта намола измельчающего оборудования // Современные наукоемкие технологии. – 2013. – № 6 . С. 145-146.
8. Беззубцева М.М., Волков В.С., Зубков В.В. Исследование аппаратов с магнитоожиженным слоем //Фундаментальные исследования. – 2013. -№ 6. Ч.2. – С. 258 – 262.
9. Беззубцева М.М. Электромагнитные измельчители для пищевого сельскохозяйственного сырья. Теория и технологические возможности: дис…докт. техн. наук. – СПб. 1997. – 495 с.
10. Bezzubtzeva M.M., Volkov V.S., Gubarev V.N. The physical and mechanical processes study in ferro-bodies’ magneto – liquefied layer of electromagnetic mechano – activators (EMMA). International Journal оf Applied And Fundamental Research. – 2013. – № 2 – URL: www.science-sd.com/455-24425 (16.11.2013)
11. Беззубцева М.М., Волков В.С. Оптимизация коэффициента объемного заполнения электромагнитных механоактиваторов (ЭММА) // Современные наукоемкие технологии. – 2013. – № 3. – С. 70-71
12. Беззубцева М.М., Волков В.С, Прибытков П.С. Расчет электромагнитного механоактиватора с применением программного комплекса ANSYS // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. – 2009. – № 15. – С. 150-154.
13. Беззубцева М.М., Волков В.С., Пиркин А.Г., Фокин С.А. Энергетика технологических процессов // Международный журнал экспериментального образования, 2012. – № 2. – С. 58-59.

Способ диагностики загрязненности технологических сред ферропримесями основан на физическом методе анализа (магнитометрии) с использованием процессов магнитного характера [1, 2, 3]. Ферропримеси, внесенные в технологическую среду в процессе ее эксплуатации или переработки (смазочно-охлаждающие жидкости, продукты помола, моторное масло и т.д.), под действием энергии постоянного по знаку электромагнитного поля в рабочем объеме диагностического прибора [4, 5, 6, 7], создают магнитоожиженный слой [8]. Сцепляющее усилие между коаксиальными цилиндрическими поверхностями, ограничивающими рабочий объем прибора, создается посредством феррочастиц (ферропримесей), которые организуются в структурные построения (цепочки) по направлению силовых линий электромагнитного поля. Величина сцепляющего усилия вычисляется с использованием физико-математической модели дипольного взаимодействия ферротел (в данном случае ферропримесей) в магнитном поле [9, 10, 11, 12]. Ее значение является определяющей при количественном анализе ферропримесей в анализируемых пробах технологических сред [13].

Прибор для оценки степени загрязненности технологических сред ферропримесями [5] предназначен для проведения экспресс анализа. В этой связи при проектировании к разрабатываемому прибору были предъявлены требования быстродействия, характеризуемого минимальным временем между началом подачи сигнала и достижением установившегося режима работы. В результате теоретических и экспериментальных исследований установлено, что быстродействие прибора зависит от следующих факторов: скорости протекания электромагнитных процессов (скорость определена временем, в течение которого электрический ток и магнитный поток в устройстве достигает установившихся значений); конечной величины передаваемого момента наружной цилиндрической поверхности прибора; величины момента инерции; количества механических и ферромагнитных примесей в анализируемых средах.

Скорость протекания электромагнитных и механических процессов, инерционность цепи управления и частей магнитопровода в приборе характеризуются электромагнитной постоянной времени T, которая определена по стандартной формуле

bezz1.wmf

(здесь Ly, Ry – соответственно, индуктивность и активное сопротивление цепи обмотки. Учитывая, что

bezz2.wmf

и bezz3.wmf,

выражение для электромагнитной постоянной времени имеет вид:

bezz4.wmf

(здесь Wy, r, lср, Sk – соответственно, число витков, удельное сопротивление, длина среднего витка и площадь меди обмотки диагностического прибора; Ф – магнитный поток, создаваемый обмоткой; Iy – ток, протекающий по обмотке). Величину электромагнитной постоянной времени определяют магнитная проницаемость материала магнитопровода диагностического прибора и его геометрические размеры. С увеличением всех размеров магнитопровода увеличивается значение электромагнитной постоянной времени. В результате теоретических и экспериментальных исследований выявлено, что для уменьшения времени переходных процессов целесообразно применять следующие мероприятия: форсированное включение питания обмотки, например, с использованием нелинейного сопротивления; уменьшение числа витков в обмотке за счет применения высококачественных магнитных материалов для изготовления магнитопровода; форсирование процесса отключения за счет применения специальных размагничивающих обмоток. Уменьшение демпфирующего действия вихревых токов, имеющих место в магнитопроводе прибора в переходных режимах работы, достигнуто путем применения специальных кремнистых сталей для изготовления магнитопровода.

За счет уменьшения электромагнитной постоянной времени и уменьшения времени переходного процесса при включении устройства, сокращено время проведения экспресс анализа загрязненности технологических сред ферропримесями.


Библиографическая ссылка

Беззубцева М.М., Волков В.С., Губарев В.Н. СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД ФЕРРОПРИМЕСЯМИ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 1. – С. 60-61;
URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=4558 (дата обращения: 25.04.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674