Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

Научная статья на тему «Исследование влияния дестабилизирующих факторов на параметры магнитострикционных преобразователей перемещений»

Магнитострикционные преобразователи перемещений (МПП) нашли применение во многих отраслях современной промышленности. Работая в составе систем автоматического регулирования, они позволяют решать широкий круг задач и гарантируют высокую точность полученных результатов. Их отличает широкая область возможного применения, низкая себестоимость, простота конструкции, высокое быстродействие и разрешающая способность [1, 2].

Помощь в написании статьи

Принцип работы МПП основан на возбуждении и считывании акустических сигналов в среде магнитострикционного звукопровода [1, 2].

Известно, что на этот процесс в наибольшей степени оказывают влияние внешние дестабилизирующие факторы среды, такие как температура  [2]. В связи с этим возникает необходимость учета этих факторов при проведении математического моделирования МПП на УЗВ кручения.

Создание в среде ферромагнетика продольных  материала [3].

Установлено, что изменение магнитной восприимчивости  происходит по закону [2]:

,                                      (1)

где:  — начальная магнитная восприимчивость материала,

 — коэффициент энергетических потерь на гистерезис,

 — коэффициент продольного напряжения.

Изменение магнитной восприимчивости  в соответствии с выражениями [2]:

,                                               (2)

.                                                (3)

Графики зависимостей (2), (3) для сплава Ю14 приведены на рисунке 1.

Как видно на рисунке 1, с ростом растягивающих напряжений  увеличивается.

Другим фактором, заметно влияющим на параметры магнитострикционного звукопровода МПП, является температура , определяемый в соответствии с выражением [2]:

,                                              (4)

где:  — текущее значение температуры,

 — температура фазового перехода второго рода (точка Кюри),

 — показатель влияния температуры на параметр материала.

Исследования показывают, что повышение температуры  по зависимости [2]:

,                                      (5)

а магнитная проницаемость  материала магнитострикционного звукопровода МПП изменяется в соответствии с выражением [2]:

.                                          (6)

а)                                                       б)

Рис. 1. Влияние растягивающего усилия  (б) сплава Ю14

Результаты моделирования (5) и (6) для различных магнитострикционных материалов звукопровода МПП приведены на рисунке 2.

Еще одним фактором, влияющим на коэффициент магнитострикции  продольного поля  в соответствии с известным выражением [2]

,                                 (7)

где:  — коэффициент коэрцитивности,

 — коэффициент напряженности магнитного поля,

 — коэрцитивная сила ферромагнетика.

Для учета совместного влияния рассмотренных дестабилизирующих факторов, воспользовавшись выражениями (2) — (7), окончательно запишем:

;                                     (8)

.                                  (9)

а)                                                б)

Рисунок 2. Зависимости коэффициента магнитострикции

Модели выражений (8), (9) для сплава Ю14 приведены на рисунке 3.

Как было показано в ряде работ [2, 3], влияние отмеченных внешних дестабилизирующих факторов среды на электрические параметры магнитострикционного звукопровода МПП, является незначительным и при моделировании им можно пренебречь.

В результате, под действием геликоидального магнитного поля в среде магнитострикционного звукопровода МПП формируются УЗВ кручения, распространяемые в обе стороны от места прямого магнитострикционного преобразования.

 

а)                                                       б)

Рисунок 3. Совместное влияние температуры  (б)

Таким образом, проведенное моделирование показывает, что изменение температуры  в рабочем диапазоне и тем самым расширить температурный диапазон данного вида преобразователей перемещений.

Список литературы:

1.Демин С.Б. Магнитострикционные системы для автоматизации технологического оборудования: Монография. Пенза: ИИЦ ПГУ, 2002. — 182 с.

Нужна помощь в написании статьи?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Заказать статью

2.Карпухин Э.В. Моделирование магнитных полей магнитострикционных преобразователей перемещений / Э.В. Карпухин, С.Б. Демин, А.А. Воронцов, Н.А. Ермолаев // Наука и образование — 2011: Сб. статей международной НТК. Мурманск: МГТУ, 2011. — C. 85—91.

3.Надеев А.И. Математическая модель прохождения магнитострикционного импульса по цилиндрическому звукопроводу/А.И. Надеев, А.И. Мащенко, И.П. Мащенко// Сборник научных трудов АГТУ. Серия «Морская техника и технология». Астрахань: АГТУ, 2000. — C. 150—155.

Средняя оценка 0 / 5. Количество оценок: 0

Поставьте оценку первым.

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

342

Закажите такую же работу

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке

Не отобразилась форма расчета стоимости? Переходи по ссылке