Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования

ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,440

К ВОПРОСУ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ СПОСОБА ФОРМИРОВАНИЯ ДИСПЕРГИРУЮЩЕГО УСИЛИЯ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МЕХАНОАКТИВАТОРАХ

Беззубцева М.М. 1
1 ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»
1. Беззубцева М.М., Волков В.С., Обухов К.Н., Котов А.В. Энергетическая теория способа формирования диспергирующих нагрузок в электромагнитных механоактиваторах // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 12–6. – С. 1157–1161.
2. Беззубцева М.М. Анализ классификации мельниц по способу формирования диспергирующего усилия // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 12–2. – С. 185–189.
3. Беззубцева М.М., Волков В.С., Зубков В.В. Исследование аппаратов с магнитоожиженным слоем // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 6–2. – С. 258–262.
4. Беззубцева М.М., Волков В.С., Обухов К.Н., Котов А.В. Определение сил и моментов, действующих на систему ферромагнитных размольных элементов цилиндрической формы в магнитоожиженном слое рабочего объема электромагнитных механоактиваторов // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 11–3. – С. 504–508.
5. Беззубцева М.М., Ружьев В.А., Волков В.С. Теоретические исследования деформированного магнитного поля в рабочем объеме электромагнитных механоактиваторов с магнитоожиженным слоем размольных элементов цилиндрической формы // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 6–4. – С. 689–693.
6. Беззубцева М.М. Энергокинетические закономерности электромагнитной механоактивации (монография) // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 11–2. – С. 242–243.
7. Беззубцева М.М. Условия энергоэффективности работы электромагнитных механоактиваторов // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 9–1. – С. 84–85.
8. Беззубцева М.М. К вопросу проектирования типовых рядов электромагнитных механоактиваторов цилиндрического исполнения (обзорная информация) // Научное обозрение. Технические науки. – 2016. – № 6. – С. 15–21.
9. Беззубцева М.М. Научное обоснование внедрения импортозамещающего способа электромагнитной механоактивации в аппаратурно-технологические системы шоколадного производства // Международный журнал экспериментального образования. – 2016. – № 5–3. – С. 351–352.

Перспективным способом диспергирования материалов является электромагнитная механоактивация в магнитоожиженном слое ферроэлементов цилиндрической формы [1, 2]. Под действием электромагнитных сил ферроцилиндры взаимодействуют между собой с образованием жесткой механической связи между поверхностями электромагнитных механоактиваторов (ЭММА), ограничивающих рабочий объем. При этом, как показали результаты предыдущих исследований [3, 4, 5], при контактном взаимодействии ферростержней (размольно-перемешивающих органов аппарата), потенциальная энергия взаимодействия первого ферроэлемента с полем в рабочем объеме совпадает с потенциальной энергией взаимодействия с полем второго ферроэлемента. Эта энергия (при точности исчисления до bez01.wmf) может быть вычислена по формуле

bez02.wmf.

При включении приводного электродвигателя [6, 7] возникает момент сил

bez03.wmf.

Анализ уравнения позволяет выявить условия разрушения «структурных групп» из ферроцилиндров с образованием «слоя скольжения». При значениях угла α1,2 от 0 до bez04.wmf возникает момент, который стремится повернуть ферроцилиндры так, чтобы линия, соединяющая центры их сечений, расположилась параллельно силовым линиям невозмущенного поля в рабочем объеме ЭММА. Сила, действующая на первый ферроэлемент, вычисляется по формуле

bez05.wmf.

Эта сила приложена к центру сечения и направлена вдоль линии, соединяющей эти центры. Когда прямая, соединяющая центры сечений размольно-перемешивающих ферроцилиндров, перпендикулярна силовым линиям невозмущенного поля (т.е. при α1,2 = 0), формула имеет вид

bez06.wmf.

Таким образом, при достаточно большой магнитной проницаемости ферроцилиндров (μ >> 1) сила F > 0. В этом случае ферроцилиндрыотталкиваются. При bez07.wmf имеем

bez08.wmf.

В этом случае сила взаимодействия F отрицательна, т.е. ферроцилиндры притягиваются друг к другу. Доказано, что в основании структурных групп действует сила притяжения ферроэлементов к стенке. Эту силу можно определить из выражения

bez09.wmf

здесь c – расстояние от центра сечения ферроцилиндра до стенки ЭММА.

Доказанная возможность создания в рабочих объемах ЭММА заданных силовых условий [8–10], позволяет спроектировать аппараты, обеспечивающие высокую степень селективности измельчения перерабатываемых материалов [8, 9].


Библиографическая ссылка

Беззубцева М.М. К ВОПРОСУ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ОПИСАНИЯ СПОСОБА ФОРМИРОВАНИЯ ДИСПЕРГИРУЮЩЕГО УСИЛИЯ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МЕХАНОАКТИВАТОРАХ // Международный журнал экспериментального образования. – 2017. – № 2. – С. 44-45;
URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=11134 (дата обращения: 14.08.2020).

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 = 1.074