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 ) может быть вычислена по формуле
.
При включении приводного электродвигателя [6, 7] возникает момент сил
.
Анализ уравнения позволяет выявить условия разрушения «структурных групп» из ферроцилиндров с образованием «слоя скольжения». При значениях угла α1,2 от 0 до 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
.
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
.
Таким образом, при достаточно большой магнитной проницаемости ферроцилиндров (μ >> 1) сила F > 0. В этом случае ферроцилиндрыотталкиваются. При имеем
.
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
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: https://expeducation.ru/ru/article/view?id=11134 (дата обращения: 21.12.2024).