Совершенствование технических средств и технологий АПК системами с электромагнитными импульсными машинами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.20.02, доктор технических наук Усанов, Константин Михайлович

• Усанов, Константин Михайлович
• доктор технических наук
• 2008

Оглавление диссертации доктор технических наук Усанов, Константин Михайлович

Введение.

1. ОСОБЕННОСТИ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ С ИМПУЛЬСНЫМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ МАШИНАМИ В ТЕХНОЛОГИЯХ И НА ОБЪКТАХ АПК. ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Импульсные электромагнитные системы в операциях и технологиях сельхозпроизводства.

1.1.1. Возможности использования электромагнитных импульсных систем в стационарных установках и процессах (на примере операции сводообрушения).

1.1.2. Оценка возможности применения передвижиых электромагнитных систем на объектах АПК (на примере погружения стержневых элементов).

1.1.3. Электромагнитный привод формообразующих элементов в наплавочных технологиях.

1.2. Обобщенная структурная схема импульсной электромагнитной системы для технологий АПК.

1.2.1. Современный уровень и основные показатели импульсных электромагнитных машин.

1.2.2. Источники тока для питания импульсных электромагнитных машин.

1.3. Задачи и методы исследований.

Выводы.

2. ЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ИМПУЛЬСНЫХ МАШИН С ПОВЫШЕННЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ ПОКАЗАТЕЛЯМИ.

2.1. Задачи исследований.

2.2. Магнитные системы линейных электромагнитных двигателей цилиндрической структуры.

2.3. Сравнительный анализ способов формирования движущей силы в рабочем цикле однообмоточного ЛЭМД.

2.4. Влияние нагружения неподвижного якоря на характеристики рабочего цикла импульсного ЛЭМД.

2.5. Импульсные линейные электромагнитные двигатели с форсированным аккумулированием магнитной энергии.

Выводы.

3. ЭНЕРГОПРЕОБРАЗОВАНИЕ В РАБОЧИХ ЦИКЛАХ

ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МАШИН.

3.1. Режимы ЛЭМД и задачи исследований.

3.2. Процесс электромагнитного преобразования энергии в рабочем цикле ЛЭМД.

3.3. Процесс электромеханического преобразования энергии в рабочем цикле ЛЭМД.

3.4. Энергопреобразование в ЛЭМД с аккумулированием магнитной энергии в период холостого хода.

Выводы.

4. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МАШИН С МОБИЛЬНЫМИ ЭЛЕКТРОИСТОЧНИКАМИ И УСТРОЙСТВАМИ ПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ.

4.1. Постановка задачи.

4.2. Сравнительные показатели электромагнитной машины, подключаемой к бензогенератору.

4.2.1. Электрические преобразователи для источников переменного тока.

4.2.2. Динамические характеристики и показатели рабочего цикла ударной электромагнитной машины.

4.3. Аккумуляторные источники и управляющие преобразователи электромагнитных машин с ЛЭМД.

4.3.1. Влияние ЛЭМД импульсной машины на показатели аккумуляторного источника.

4.3.2. Исследование процессов импульсных электрических преобразователей электромагнитных машин с ХИТ.

4.4. Комбинированные системы питания импульсных электромагнитных машин.

Выводы.

5. РАБОЧИЕ ПРОЦЕССЫ ИМПУЛЬСНЫХ МАШИН И СИСТЕМ С ЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ.

5.1. Экспериментальные исследования электромагнитных машин. Стенды, измерительная аппаратура, методики исследований.

5.2. Статические режимы и характеристики ЛЭМД импульсных машин.

5.2.1. Влияние элементов магнитной системы на статические характеристики ЛЭМД.

5.2.2. Основные статические характеристики электромагнитной машины с аккумуляторным питанием.

5.3. Рабочие процессы передвижных электромагнитных машин и систем.

5.3.1. Исследование рабочих циклов импульсной машины с аккумуляторным питанием.

5.3.2. Влияние конструктивных и режимных факторов на характеристики рабочих циклов импульсных машин.

5.3.2.1. Электромагнитная машина с аккумуляторным питанием.

5.3.2.2. Электромагнитная машина с конденсаторным питанием.

5.3.3. Исследование рабочих циклов электромагнитной машины с конденсаторным питанием.

5.3.4. Тепловые процессы электромагнитной машины с аккумуляторным питанием.

Выводы.

6. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ МАШИН И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ.

6.1. Постановка задач.

6.2. Кинематические схемы и компоновка импульсных машин с броневыми цилиндрическими ЛЭМД.

6.3. Расчет конструктивных параметров ЛЭМД по выходной механической энергии.

6.4. Оценка режимов работы электромагнитной машины с учетом допустимой мощности потерь.

6.5. Определение параметров устройств передачи механической энергии ЛЭМД нагрузке.

6.6. Расчет энергии удара для погружения стержня.

Выводы.

7. РЕЗУЛЬТАТЫ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ С ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ МАШИНАМИ ДЛЯ ИМПУЛЬСНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.

7.1. Электромагнитные импульсные машины для технологий группы А.

7.2. Импульсные электромагнитные машины для безударных технологий группы Б.

7.3. Технико-экономическая оценка результатов внедрения импульсных электромагнитных систем.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технических средств и технологий АПК системами с электромагнитными импульсными машинами»

Сложившаяся ситуация и наметившийся подъем в производственных отраслях выдвигают перед инженерами-разработчиками актуальную задачу создания конкурентоспособной техники для реализации перспективных или совершенствования традиционных перерабатывающих, строительных и ремонтных технологий, без которых невозможно нормальное функционирования как отдельных сельскохозяйственных предприятий, так и всего агропромышленного комплекса (АПК) в целом.

В настоящее время подъем, становление и устойчивое развитие сельскохозяйственной отрасли неразрывно связаны с поиском и внедрением прогрессивных методов интенсификации операций и процессов, среди которых импульсные и вибрационные способы, позволяющие концентрировать и эффективно расходовать энергию, занимают существенное место. Например, в работе [37] убедительно показано, что использование импульсов и вибраций в условиях сельскохозяйственного производства позволяет усовершенствовать или упростить конструкцию и повысить КПД машин, улучшить качество выполняемых процессов в полеводстве, животноводстве, переработке продукции, ремонте сельскохозяйственной техники, механизировать операции и процессы, в которых другие способы оказываются нерезультативными.

В группах потенциально реализуемых в АПК с применением импульсов (группы А, Б) или вибраций (группа В) технологий важное место принадлежит операциям и процессам, обеспечиваемым ударными (группа А) или силовыми (группа Б) импульсами значительной интенсивности на объект, продукт или среду. Для определенности отнесем к этой группе воздействия с усилиями ^>10 кН или энергией Ау в диапазоне 0,04 - 1,0 кДж. Анализ опубликованных данных показывает, что применение таких воздействий позволяет, например, эффективно отжимать сок из ягод или мягких плодов, предотвращать образование устойчивых сводов в бункерах хранения сыпучих продуктов, забивать (выдергивать) в грунт стержневые электроды при устройстве заземлений или катодной защиты при электрификации или газификации села, вести инженерные изыскания при строительстве или реконструкции объектов АПК и т.п.

В настоящее время в технике такие воздействия обеспечиваются разнообразными по конструкции и параметрам пневматическими, гидравлическими, гидропневматическими, электрическими импульсными машинами, которые формируют силовые или ударные импульсы, передаваемые, обычно, через инструмент (волновод) в обрабатываемую среду. Поскольку во многих практических конструкциях происходит именно ударное взаимодействие подвижного элемента (бойка) с инструментом, то для обозначения технических устройств или приспособлений, наряду с названием «импульсные», в работе употребляется термин «ударные».

Системный подход, послуживший плодотворной методологической базой при исследовании и создании подобных машин и систем с их использованием, позволил к настоящему времени придать результатам вполне четкую трактовку в виде теории силовых импульсных систем, основные положения которой разработаны в трудах А.И. Москвитина, П.М. Алабужева, О.Д. Алимова, A.B. Фролова, Н.П. Ряшенцева, Ю.З. Ковалева, Ф.Н. Сарапулова, В.В Ивашина, О.Н. Веселовского, Б.Ф. Симонова, В.Н. Гурницкого, Г.Г. Угарова, Г.В. Никитенко, Е.М. Тимошенко, A.B. Львицына, А.Н. Мирошниченко, А.Т. Малова, В.И. Мошкина, В.Ю. Неймана и других специалистов. При этом и в технической литературе, и в опубликованных работах толкование термина «силовая импульсная система» не является однозначным.

Известная подвижность познавательных принципов системного подхода, в соответствии с которыми любую сложную систему можно расчленить (всегда не единственным образом) на конечное число подсистем, а каждую подсистему (высшего уровня) можно, в свою очередь, расчленить на конечное число более мелких подсистем, позволяет называть силовой импульсной системой как собственно машину (с пневмо-, гидро- или другим приводом), так и машину с некоторой совокупностью объектов, обеспечивающих её работоспособность и представляющих функциональное единство. В последнем случае машина (ударный механизм) является лишь частью, выходным элементом (исполнительным органом) силовой импульсной системы, содержащей помимо самой машины системы приготовления, поддержания или регулирования нужных параметров рабочего тела (энергоносителя) и его транспортировки к машине (в пневмо- и гидросистемах) или источник электропитания, преобразователь и управляющее устройство (в электрических системах). Именно эти элементы системы во многом определяют удельные выходные показатели и степень совершенства импульсной машины, без этих элементов функционирование машин невозможно.

В настоящее время большая часть практических задач в АПК традиционно решается с помощью пневмо- и гидроимпульсных систем или электроприводов вращательного действия. Сравнение показателей гидроударных машин показывает, что это, как правило, крупногабаритные устройства, имеющие навесное исполнение или доставляемые к месту работы транспортными средствами. Для их установки в рабочее положение и перемещения на объекте необходимы подъёмно — транспортные механизмы, а для энергообеспечения - стационарные сети или мощные передвижные установки.

Однако значительная доля перечисленных операций и процессов при строительстве, реконструкции или ремонте объектов АПК выполняется, зачастую, в стеснённых условиях строительной площадки, на откосах, траншеях, вблизи или внутри строящихся или реконструируемых зданий и сооружений, когда мощные навесные импульсные машины малоэффективны или вовсе не применимы, а известные переносные или ручные инструменты и приспособления (молотки, перфораторы, бетоноломы) могут не обеспечивать нужного результата. Кроме того, некоторые виды работ ведутся на необорудованных местах, при отсутствии энергокоммуникаций, либо значительном их удалении, когда питание от автономных источников ограниченной мощности предпочтительно или безальтернативно.

Свойственные традиционным импульсным системам усложненность конструкции и, сопровождаемая потерями на промежуточных стадиях, многоступенчатость преобразования первичной энергии в механическую послужили в свое время важным стимулом к созданию силовых импульсных систем с электроприводом. Здесь, из сложившихся традиционно направлений, перспективным, при разработке импульсных машин и систем с их использованием, является линейный электрический привод. При этом применение импульсных линейных электрических двигателей представляется особенно предпочтительным, поскольку позволяет обеспечить непосредственное преобразование электрической энергии в механическую работу подвижной части с линейной' траекторией движения. Объединение в одном блоке машины-двигателя и машины-орудия даёт такие известные преимущества, как упрощение и удешевление всего устройства, повышение его энергетических характеристик, надёжности, снижение затрат на обслуживание [122].

Анализ выполненных конструкций машин, использующих линейные электродвигатели разных типов, сопоставление их технических характеристик [39,49,63,69,94,100,110,115,138,182,186,187,194] показывают, что в приводе машин для совершенствования технологий в АПК-целесообразно применить линейные электромагнитные двигатели (ЛЭМД).

ЛЭМД относятся к импульсным электромеханическим преобразовате--• лям и представляют самостоятельный класс специальных электрических машин, обладающих специфическими свойствами [62,93,100,122]. В них сочетаются конструктивная простота и надежность, они наиболее приспособлены к тем приводным устройствам, в которых рабочий орган совершает возвратно-поступательные движения. Применение ЛЭМД в этих изделиях следует считать идеальным, так как вид движения двигателя и рабочего органа машины совпадают [100,122].

Накопленный к, настоящему времени значительный положительный опыт создания и практического применения импульсных машин и устройств различного назначения с линейными электрическими, в том числе, электромагнитными двигателями свидетельствует об интенсивном развитии так называемых силовых электромагнитных импульсных систем (СЭМИС). Предпочтительность их применения при совершенствовании перечисленных и схожих технологий предопределяется лучшей экологичностью, возможностью упрощения кинематических схем и конструкций машин, уменьшения многоступенчатости энергопреобразования, улучшения массогабаритных характеристик изделий и выступает важным направлением энерго- и ресурсосбережения в АПК. Прогнозные оценки показывают, что использование СЭМИС вместо традиционных электроприводов в перечисленных или схожих операциях позволяет сократить энергозатраты на реализацию отдельной операции от двух и более раз и сэкономить за год, в среднем, не менее 1000 кВт-ч электроэнергии на каждую систему.

Оценивая возможности совершенствования технологий агропромышленного комплекса машинами и системами с линейными электромагнитными двигателями, операции и процессы целесообразно разделить на группы, оп- , ределяемые соотношением результирующих перемещений инструмента и якоря двигателя и характером их взаимодействия в каждом цикле при выполнении операции или процесса: группа А - разгон якоря и удар по нагрузке или инструменту, обеспечивающий их малое, в сравнении с ходом якоря, перемещение (сводообру-шение в бункерах, забивание стержневых элементов и др.); группа Б — безударная передача силовых импульсов инструменту или нагрузке совершающим рабочий ход якорем, при которой их перемещения совпадают или близки (прессование кип, кормораздача тросовыми или штанговыми транспортерами и др.); группа В — колебательное движение якоря двигателя с относительно большой частотой и малой амплитудой, обеспечивающее вибрацию рабочего инструмента или среды. Электрические машины и системы для таких технологий лишь упоминаются ввиду ограниченного объема настоящей работы и подробно представлены, например, в [37,60,138].

При этом из [49,53,61,62,69,71,75,82,94,98,100,122 и др.] следует, что главным препятствием в рациональной замене традиционных электроприводов и систем импульсными, электромагнитными являются отсутствие, либо неприспособленность известных машин с ЛЭМД к операциям и процессам сельхозпроизводства, а необходимым условием расширения областей их эффективного применения в технологиях АПК, основанных на использовании ударных (группа технологий А) или силовых дискретных (группа технологий Б) воздействий, является повышение эффективности как электромагнитных двигателей импульсных машин, так и совершенствование систем с их использованием стационарного и мобильного исполнения, в том числе, переносных с автономными источниками.

Поскольку линейный электромагнитный двигатель обоснованно выдвигается главной операциональной «единицей» при анализе таких систем, значительная часть исследований направлена на совершенствование и повышение эффективности именно ЛЭМД. При этом, изучению других важных компонентов системы, определяющих ее практическую пригодность и оказывающих непосредственное влияние на показатели импульсных машин с ЛЭМД - источникам тока, накопителям энергии, электрическим управляющим преобразователям, - при исследовании СЭМИС уделяется значительно меньше внимания.

Недостаточность проработки общесистемных вопросов сдерживает развитие, ограничивает функциональные возможности и особенно отчетливо проявляется при создании мобильных импульсных электромагнитных систем, повышающих эффективность инженерных изысканий при сооружении и реконструкции объектов АПК, технологий выполнения заземляющих устройств в сельских электроустановках или катодной защиты при газификации села, изготовления изгородей при обустройстве пастбищ, малодебитных водяных скважин в фермерских и дачных хозяйствах, других схожих технологий, поскольку здесь становятся важными свойства не только составных частей СЭМИС, но и закономерности функционирования сложного объекта в целом. Появляется совокупность новых задач по определению рациональной структуры системы, организации взаимодействия элементов и подсистем, учету влияния внешней среды, выбору энергетически выгодных режимов действия, оптимальному управлению системой и др.

Преодолеть подобную ограниченность, определить недостаточность прежних условий для постановки и решения новых практических задач, обозначить отличные от существующих структурные и типологические характеристики элементов СЭМИС, позволяет системный подход. Комплексному, с учетом принципов этого подхода, решению проблемы совершенствования и создания, в том числе, мобильных систем с импульсными электромагнитными машинами, повышающими эффективность и экологичность целого ряда операций и процессов в технологиях АПК, посвящена настоящая диссертация.

Основанием для этой работы, представляющейся продолжением комплекса работ по созданию и совершенствованию машин с импульсными линейными электромагнитными двигателями, предназначенных для механизации трудоемких технологических процессов, являются программы:

Научно-координационный план РАН по проблеме 1.11.1 - теория машин и систем машин по теме «Динамика и синтез механизмов для возбуждения силовых воздействий большой интенсивности»;

Направление 1.11.1.8 координационного плана РАН по теме «Динамический анализ и синтез схем и конструкций виброударных и импульсных машин и механизмов по условиям оптимального взаимодействия со средой»;

Основы политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу (утв. Президентом РФ 30 марта 2002 г. № Пр - 576);

Федеральная целевая программа «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники» на 2002 - 2006 годы.

НИР ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова» «Разработка технического обеспечения аграрных технологий».

Цель работы. Создание и совершенствование силовых электромагнитных импульсных машин и систем, обеспечивающих энергосбережение в технологиях АПК за счет повышения эффективности линейных электромагнитных двигателей и рабочих процессов в системах с их использованием.

Научная проблема заключается в том, что существующие научно обоснованные методы, подходы и технические решения не позволяют создать электромагнитные импульсные машины и системы с существенно новыми свойствами для рациональной замены традиционных электроприводов и систем и энергосбережения в ряде процессов и технологий на предприятиях агропромышленного комплекса.

Рабочая гипотеза основана на том, что в системах с импульсными ЛЭМД циклическая концентрация подводимой электрической и дискретное дозирование передаваемой объекту механической энергии достигаются меньшим, чем в традиционных системах, числом звеньев и стадий энергопреобразования в простых и технологичных двигателях или машинах, что способствует энергосбережению и повышает эффективность ряда операций и процессов в АПК.

Задачи исследований: обосновать целесообразность применения силовых электромагнитных импульсных машин и систем в технологиях и на объектах АПК, сформулировать представление и установить научно-методические основы исследования и создания этих систем, в том числе, мобильных, определяемых совокупностью импульсной машины с ЛЭМД, управляющего преобразователя и источника питания ограниченной мощности; сопоставить наиболее характерные типы магнитных систем ЛЭМД импульсных машин и выявить систему с высокими потенциальными возможностями, наиболее эффективную с точки зрения энергопреобразовательных процессов, отличающуюся конструктивной универсальностью, позволяющую создавать и проектировать импульсные электромагнитные машины различного технологического назначения с использованием ЛЭМД одного типа; наметить пути совершенствования энергопреобразовательного процесса за счет реализации такой совокупности режимов в рабочем цикле двигателя, при которой обеспечивается наиболее эффективное преобразование электрической энергии в механическую работу в ЛЭМД; оценить показатели и потенциальные возможности автономных электроисточников и накопителей энергии при энергопитании ЛЭМД импульсных машин; создать автономный мобильный источник, обеспечивающий требуемые динамические и энергетические характеристики импульсных машин с ЛЭМД; проанализировать принципы построения и разработать принципиальные схемы электрических преобразователей для ЛЭМД импульсных, в том числе, переносных машин, обеспечивающих наиболее эффективное энергопреобразование в рабочем цикле; исследовать рабочие процессы в силовой электромагнитной импульсной системе; выявить сочетание конструктивных и режимных факторов, повышающее динамическую и энергетическую эффективность импульсных, в том числе, мобильных, переносных машин и систем с ЛЭМД; проанализировать основные структурные и функциональные признаки и разработать принципиальные схемы электромагнитных машин, представляемых совокупностью импульсного ЛЭМД и устройства вывода и передачи ударных или силовых импульсов объекту или среде; сопоставить способы и обосновать конструктивные схемы и параметры устройств передачи механической энергии от якоря ЛЭМД к нагрузке; разработать методы расчета основных энергетических параметров и конструктивных размеров ЛЭМД импульсных машин; разработать конструкции функциональных и удобных в эксплуатации импульсных электромагнитных, в том числе, мобильных машин и установок для забивания-выдергивания стержней, электродов, интенсификации разгрузки бункеров, других применений; провести производственные и полевые испытания созданных образцов импульсных машин и систем.

Методы исследований. Все исследования в работе осуществлялись с позиций основополагающих принципов системного подхода. Теоретические исследования проводились с использованием законов электромеханики, теоретических основ электротехники, основных положений теории электрических машин и автоматизированного электропривода, аппарата математического анализа и численных методов решения задач.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях с использованием современной измерительной аппаратуры. Задачи, решаемые в работе, привели к созданию двух стендов для лабораторных исследований физических моделей и опытных образцов электромагнитных импульсных машин.

Научная новизна: развито представление о силовой электромагнитной импульсной системе и сформулировано понятие мобильной электромагнитной импульсной системы как функционального единства ограниченных по массе, габаритам и мощности источника питания, рабочей машины с ЛЭМД и согласующего их взаимодействие импульсного преобразователя, которое повышает эффективность решения целого ряда практических задач в АПК; выдвинут, обоснован и практически подтвержден тезис об универсальности магнитной системы и конструкции броневого цилиндрического двухзазор-ного ЛЭМД, позволяющей сменой способа вывода механической мощности и выбором длины рабочего хода якоря создавать машины и импульсные системы для различных применений в процессах и технологиях АПК; предложен способ передачи механической мощности от якоря двигателя выходному элементу и принципиальные схемы электромагнитных машин со сквозным осевым каналом, обеспечивающие при ограниченном рабочем I ходе якоря любые необходимые линейные перемещения выходного элемента и неторцевую забивку продольно-неустойчивых стержневых элементов произвольной длины; установлена предпочтительность аккумуляторного энергопитания для переносных электромагнитных импульсных машин кратковременного режима и комбинированного, с использованием конденсаторных накопителей, -для машин повторно-кратковременного и продолжительного режимов, определяемая минимальными габаритами, массой и высокими энергетическими показателями системы; обосновано применение низковольтных конденсаторных накопителей фа-радной и многофарадной емкости при передаче энергии источника двигателю, обеспечивающее эффективные энергопреобразовательные процессы ЛЭМД и высокие выходные характеристики переносных импульсных машин при одновременном многократном снижении мощности первичного источника - бензоагрегата или аккумуляторной батареи; выявлена целесообразность секционирования емкостного накопителя для неодновременного, поочередного разряда секций на обмотку машины в рабочем цикле, позволяющего влиять на форму питающего импульса и расширяющего возможности управления выходной энергией; развиты принципы построения тиристорных преобразователей для ЛЭМД переносных машин; разработан преобразователь с переменной коммутационной способностью, обеспечивающий хорошие выходные показатели импульсной машины, питаемой и от аккумуляторной батареи, и от емкостного накопителя; предельные статические режимы ЛЭМД при намагничивающем токе в обмотке, соответствующем рабочему режиму импульсной машины; выявлены и реализованы рабочие циклы ЛЭМД импульсных машин с сочетанием энергопреобразовательных режимов, обеспечивающим увеличение выходных энергетических показателей при одновременном снижении энергопотребления от источника.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций диссертации обоснована: сходимостью результатов теоретического и экспериментального исследований характеристик импульсных ЛЭМД и рабочих процессов ударных машин и комплексов с их использованием; экспериментальными данными, полученными на специально разработанных стендах при испытаниях ЛЭМД и электромагнитных ударных машин; результатами полевых испытаний опытных образцов автономных ударных комплексов с импульсными ЛЭМД, созданных на основе или с учетом результатов проведенных исследований.

На защиту выносится: для технологий групп А, Б кинематическое, на холостом ходе, разделение якоря и элемента вывода механической мощности из ЛЭМД позволяет при создании электромагнитных машин преодолеть противоречия, определяемые ограниченным ходом 5 якоря и существенной нелинейностью силовой характеристики

8), повысить функциональность импульсных электромагнитных машин и расширить области их эффективного применения, в том числе, в АПК; применение сквозного осевого канала в линейном электромагнитном двигателе позволяет создавать машины для ударных и неударных технологий с любыми необходимыми осевыми перемещениями выходного элемента при ограниченном ходе 8 якоря и передаче его механической мощности к элементу в неторцевом произвольном сечении элемента; для технологий группы А в ЛЭМД переносной импульсной машины автоколебания якоря за счет обратной связи по его координате на рабочем и холостом ходе повышают выходные энергетические показатели, в среднем, в 1,3 раза при одновре -менном снижении энергопотребления от источника за счет реализации устойчивого режима динамического индуктивного накопителя энергии при холостом, и предотвращения режима короткого замыкания при рабочем ходе якоря; в электромагнитной ударной машине со сквозным осевым каналом частичная кинематическая развязка корпуса и наковальни за счет их взаимного осевого перемещения на величину 0,1 от хода якоря снижает коэффициент восстановления его скорости при ударе в среднем в два раза и улучшает вибрационно-силовые характеристики и эффективность ударной машины; стартерные аккумуляторы и переносные бензоагрегаты, оснащенные конденсаторными накопителями фарадной-емкости, позволяют создавать импульсные источники с необходимыми показателями для питания электромагнитных машин кратковременного, повторно-кратковременного и продолжительного режима с выходной энергией Ау=0,04.0,8 кДж и частотой*, ходов «=0,2.10 с"1; питаемая от стартерных аккумуляторов переносная1 электромагнитная ударная машина кратковременного режима обеспечивает сопоставимые с пневмо- и гидроударниками выходные,показатели при номинальной емкости батареи Сн на единицу массы < т машины Сн/т= 1,1. 1,5 А-ч/кг и удельном-напряжении на обмотке 0,8. 1,5 В/ виток; батареям электролитических конденсаторов фарадной и более емкости при разряде на обмотку импульсного ЛЭМД с выходной энергией Ау< 0,8 кДж развивает удельную мощность до 0,75 кВт на кг массы машины, и формирует униполярные питающие импульсы с необходимыми параметрами при единичных (п<0,2' с"1; и непрерывных (п< 10 сх) срабатываниях, обеспечивая режим питания» электромагнитной машины, схожий с аккумуляторным при собственных удельных показателях 0,2 кДж/кг и 80 л кДж/м ; неодновременный разряд секций емкостного накопителя на обмотку ЛЭМД в функции координаты совершающего рабочий ход якоря создает предпосылки к улучшению удельных показателей и электромагнитных машин, и импульсных источников с накопителями за счет лучшего согласования разрядного процесса накопителя с динамическими в ЛЭМД; для технологий группы Б в линейных двигателях неударных машин выходные элементы в виде зубчатых или гладких штанг или тросов, перемещаемые на каждом рабочем ходе якорем на величину д, позволяют реализовывать любые результирующие перемещения п-д, п-1, 2,. при неизменном, на всей длине п-д, среднем усилии Рср=сотЬ величина которого тем меньше отличается от начального — конечного усилия двигателя на ходе 8, чем короче рабочий ход дякоря.

Практическое значение работы: обоснованы и предложены принципиальные схемы и конструкции цилиндрических импульсных ЛЭМД, в том числе, со сквозным осевым каналом, позволяющие не только разрабатывать импульсные машины с новыми свойствами и улучшенными характеристиками, но и создавать на базе этих машин автономные переносные электротехнические комплексы для различных применений, оснащая их аккумуляторными, конденсаторными или комбинированными устройствами питания с ограниченными габаритами, массой и мощностью; созданы и испытаны в лабораторных и производственных условиях автономные электрические комплексы с переносными и навесными импульсными машинами с выходной энергией 0,04.0,8 кДж с аккумуляторным и аккумуляторно-конденсаторным питанием.

Реализация результатов работы. Основные методические принципы и положения, разработанные по результатам проведенных исследований, рассмотрены научно-техническим советом министерства сельского хозяйства Саратовской области, техническим советом филиала «ПоволжСЭП» («Сель-энергопроект»), признаны важными и рекомендованы для создания и внедрения электромагнитных систем в операции и процессы на предприятиях и объектах сельскохозяйственной отрасли. Результаты исследований были использованы и другими заинтересованными организациями, в частности, специализированным КБ предприятия п/я Г-4586; филиалом ФГУП «НВНИ-ИГГ» «Саратовская геофизическая экспедиция»,- при разработке и проведения испытаний автономных электротехнических комплексов с электромагнитными машинами для импульсных технологий.

Личный вклад автора заключается в формулировке общей идеи и цели работы, в предложении новых конструкций импульсных электромагнитных машин и автономных электротехнических комплексов с их использованием, проведении экспериментальных и теоретических исследований и обобщении их результатов, разработке методик расчета основных элементов, осуществлении авторского надзора и выполнении полевых испытаний созданных автономных электротехнических комплексов.

В отличие от близких по электромагнитной тематике исследований предшественников, посвященных повышению эффективности собственно линейных электромагнитных двигателей ([39,82,122]), настоящая работа нацелена на создание по результатам исследований на базе однообмоточных броневых цилиндрических ЛЭМД силовых электромагнитных импульсных систем, в том числе, мобильных с автономными источниками, включающих, в общем случае, электромагнитную машину с ЛЭМД, источник питания и согласующий их взаимодействие управляющий преобразователь.

Апробация работы. Результаты исследований и основные материалы диссертационной работы докладывались на VI Всесоюзном совещании «Электрические виброимпульсные системы» (г. Новосибирск, 1987 г.); Всесоюзна конференции по вибрационной технике (г. Кобулети, 1987 г.); Всесоюзной научно-технической конференции «Повышение эффективности использования электропривода в сельскохозяйственном производстве» (г. Челябинск, 1989 г.); объединенных научно-технических семинарах лаборатории силовых электромагнитных импульсных систем, горных и строительных машин ударного действия и систем управления виброимпульсными источниками Института горного дела СО АН СССР (г. Новосибирск, 1987 — 1991 гг.); десятой научно-технической конференции «Электроприводы переменного тока» (г. Екатеринбург, 1995 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии» (г. Тольятти, 2004 г.); первой, второй, третьей, Всероссийской конференции «Прогрессивные технологии в обучении и производстве» (г. Камышин, 2002,2003,2005 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 50 работ, в том числе, семь - в реферируемых изданиях, указанных в «Перечне.ВАК», одна монография, 8 авторских свидетельств и патентов на изобретения и полезные модели. Общий объем публикаций составляет 29 п.л., из которых 22,1 п.л. принадлежат лично соискателю.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы из 210 наименований и 4 приложений. Материал работы изложен на 433 страницах машинописного текста, включая 137 рисунков и 20 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве», Усанов, Константин Михайлович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследования, обобщенные в диссертации, направлены на становление, развитие и решение крупной научно-технической проблемы создания и совершенствования импульсных электромагнитных машин и систем на их основе, в том числе, мобильных, с автономным питанием, для процессов и технологий предприятий или объектов агропромышленного комплекса.

Основные научные и практические результаты исследований состоят в следующем:

1. Развито представление о силовой электромагнитной импульсной системе и сформулировано понятие мобильной автономной электромагнитной импульсной системы как функционального единства ограниченных по массе (т<100 кг), габаритам (У<0,5 м ) и мощности (Р<10 кВт) источника питания, рабочей машины с ЛЭМД и согласующего их взаимодействие электрического преобразователя, которое повышает эффективность решения целого ряда практических задач в АПК.

2. Обоснован и практически подтвержден тезис об универсальности магнитной системы и конструкции броневого цилиндрического двухзазорного электромагнитного двигателя, позволяющей сменой способа вывода механической мощности и выбором длины рабочего хода якоря создавать машины и импульсные системы для ударных А (побудители истечения продукта из бункеров, погружение стержневых заземлителей электроустановок и катодной защиты при электрификации и газификации села, устройство малодебитных водяных скважин, техизыскания на воду, реконструкция или возведение сельхозобъектов, малоглубинная сейсморазведка в сельской местности) и неударных Б (отжимание сока, прессование шерсти, приводы штанговых и тросовых транспортеров, подача электродной проволоки в зону наплавки при ремонте сельхозтехники) технологий АПК.

Для технологий группы А

3. Для этапов трогания и срабатывания единичного энергопреобразовательного цикла и совокупности непрерывных последовательных циклов аналитически исследована взаимосвязь характеристик ЛЭМД и эффективности аккумулирования энергии в двигателе и установлено, что ее рекуперация из механической системы машины в магнитную при холостом ходе якоря позволяет в следующем его рабочем ходе увеличить выходные энергетические показатели машины, в среднем, в 1,3 раза.

4. Стартерные аккумуляторы и переносные бензоагрегаты, оснащенные конденсаторными накопителями фарадной емкости, позволяют создавать импульсные источники с необходимыми показателями для питания электромагнитных машин кратковременного, повторно-кратковременного и продолжительного режима с выходной энергией ^=0,05.0,8 кДж и частотой ходов «=0,2.10 с"1.

5. Питаемая от стартерных аккумуляторов переносная электромагнитная ударная машина кратковременного режима обеспечивает сопоставимые с пневмо- и гидроударниками выходные показатели при номинальной емкости батареи С„ на единицу массы т машины С,/т= 1,1. 1,5 А-ч/кг и удельном напряжении на обмотке С/нАу=0,8. .1,5 В/виток.

6. Обосновано применение низковольтных конденсаторных накопителей фарадной и многофарадной емкости при передаче энергии источника двигателю, обеспечивающее эффективные энергопреобразовательные процессы импульсных ЛЭМД и высокие выходные характеристики переносных электромагнитных машин при одновременном многократном снижении мощности первичного источника - бензоагрегата или аккумуляторной батареи.

7. Батарея электролитических конденсаторов фарадной и более емкости при разряде на обмотку импульсного ЛЭМД с выходной энергией Ау<0,8 кДж развивает удельную мощность до 0,75 кВт на кг массы машины и формирует униполярные питающие импульсы с необходимыми параметрами при единичных (и <0,2 с1; и непрерывных (п< 10 с'1) срабатываниях, обеспечивая режим питания электромагнитной машины, схожий с аккумуляторным при собственных удельных показателях 0,2 кДж/кг и 80 ■ кДж/м3.

8. Разработаны, на уровне изобретений, электрические преобразователи, обеспечивающие регулируемые нагружение и искусственную задержку при трогании якоря, позволяющие за счет увеличения уровня аккумулируемой в двигателе магнитной энергии повысить его выходную энергию в 1,3-1,5 раза и эффективность электромагнитных импульсных машин.

9. Выявлены и реализованы рабочие циклы ЛЭМД импульсных машин с сочетанием энергопреобразовательных режимов, обеспечивающим увеличение выходных энергетических показателей при одновременном снижении энергопотребления от источника. Разработан, на уровне изобретений, способ управления электромагнитной машины с автоколебаниями якоря, обеспечивающий, за счёт обратной связи по его координате, на рабочем ходе - предотвращение режима короткого замыкания двигателя, на холостом - устойчивый режим динамического индуктивного накопителя и повышение в цикле механической энергии, ударной мощности и КПД в 1,24; 1,5; 1,2 раза соответственно.

Для технологий групп А, Б

10. Установлено, что предложенные принципиальные схемы и конструкции цилиндрических ЛЭМД, в том числе, со сквозным осевым каналом, позволяют не только разрабатывать импульсные машины с новыми свойствами и улучшенными характеристиками, но и создавать на базе этих машин мобильные, в том числе, переносные электротехнические комплексы для различных применений в АПК, оснащая их аккумуляторными, конденсаторными или комбинированными устройствами питания с ограниченными габаритами, массой и мощностью.

11. Кинематическое разделение якоря и элемента вывода механической мощности из ЛЭМД позволяет при создании электромагнитных машин преодолеть противоречия, определяемые ограниченным ходом 8 якоря и существенной нелинейностью силовой характеристики Рэ(3) и повысить функциональность импульсных электромагнитных машин.

12. Предложен способ передачи механической мощности от якоря двигателя выходному элементу и принципиальные схемы электромагнитных машин со сквозным осевым каналом, применение которого позволяет создавать линейные электромагнитные двигатели машин для ударных и неударных технологий с любыми необходимыми осевыми перемещениями выходного элемента при ограниченном ходе 8 якоря и передаче его механической мощности к элементу в неторцевом произвольном сечении элемента.

13. В линейных двигателях неударных машин выходные элементы в виде зубчатых или гладких штанг или тросов, перемещаемые на каждом рабочем ходе якорем на величину 8, позволяют реализовывать любые результирующие перемещения п-8, п=1, 2,. при неизменном, на всей длине п-8, среднем усилии Рср=сот£ величина которого тем меньше отличается от начального - конечного усилия двигателя на ходе 8, чем короче рабочий ход 8 якоря.

14. Предложены инженерные методы расчета основных энергетических характеристик и конструктивных размеров ЛЭМД; рассмотрены методические принципы определения параметров устройств передачи механической энергии двигателя нагрузке, отличающиеся простотой математического аппарата и сокращающие время на проектирование машин и оборудования для процессов и технологий АПК.

15. На основе выполненных исследований созданы и испытаны в лабораториях, производственных и полевых условиях силовые системы с импульсными электромагнитными машинами с выходной энергией 0,04 - 0,8 кДж.

Применение этих машин в АПК, в частности, для интенсификации выгрузки сыпучих материалов из бункеров, создания неглубоких трубчатых водяных колодцев в фермерских хозяйствах, выполнения заземляющих устройств в сельских электроустановках, изготовления изгородей при обустройстве пастбищ и т.д. повышает эффективность ведения работ за счет электромеханизации ручного труда, обеспечивает экологичность, безопасность и качество выполнения операций. При этом, создание мобильных, в том числе, переносных электромагнитных систем с ЛЭМД оказалось возможным благодаря повышению удельной выходной механической энергии импульсных машин до 5-7 Дж/кг.

Дальнейшее улучшение свойств и реализация потенциальных возможностей систем с линейными электромагнитными двигателями предполагает не только развитие результатов исследований приведенных, в том числе, в настоящей работе, но постановку и решение новых задач, возникающих по мере развития как сельскохозяйственной отрасли, так и технологий агропромышленного комплекса.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Усанов, Константин Михайлович, 2008 год

1. Адлер, Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В.Маркова, Ю.В. Грановский. М.: Наука, 1976.

2. Александров, Е.В. Прикладная теория и расчет ударных систем / Е.В. Александров и др. М.: Недра, 1969. - 201 с.

3. Антонов, А.Н. К определению необходимых значений охлаждающего комплекса / А.Н. Антонов // Импульсные линейные электрические двигатели. Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1991С. 113 - 119.

4. Артамонов, В.М. Светолучевые осциллографы / В.М. Артамонов, Г.П.

5. Лебедев, П.И. Хренков. Л.: Энергоиздат, Ленингр. отд-ние, 1982. -104 с.

6. Архипенко, А.П. Гидравлические ударные машины / А.П. Архипенко,

7. А.И. Федулов. Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1991. - 107с.

8. Асеев, Б.П. Колебательные цепи / Б.П. Асеев. М.: Государственноеиздательство литературы по вопросам связи и радио, 1955. 462 с.

9. Ашавский, A.M. Силовые импульсные системы / A.M. Ашавский, А.Я. Вольперт, B.C. Шнейнбаум. М.: Машиностроение, 1978. - 200 с.

10. Багоцкий, B.C. Химические источники тока / B.C. Багоцкий, A.M.

11. Скундин. М.: Энергоиздат, 1981. - 360 с.

12. Белопольский, И.И. Расчёт трансформаторов и дросселей малой мощности / И.И. Белопольский, Е.И. Каретникова, Л.Г. Пикалова. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: «Энергия» 1973. - 400 с.

13. Белопольский, И.И. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности / И.И. Белопольский, Л.Г. Пикалова. М.-Л., Госэнергоиздат, 1963.-272 с.

14. Богинский, В.П. Пневмоударные машины для погружения легких стержневых элементов / В.П. Богинский, Б.Н. Смоляницкий // ФТПРПИ.- 1981.-№2.

15. Богомягких, В.А. Интенсификация разгрузки сельскохозяйственныхбункеров в условиях сводообразования зернистых материалов: дис. . докт. техн. наук / В.А. Богомягких. Зерноград, 1986.

16. Богомягких, В.А. Теория и расчет бункеров для зернистых материалов /

17. В.А. Богомягких. -Изд-во Ростовского университета, 1973 152 с.

18. М.Болотовский, В.И. Эксплуатация, обслуживание и ремонт свинцовых аккумуляторов / В.И. Болотовский, З.И. Вайсгант. Л.: Энергоиздат, 1989.-208 с.

19. Большая Советская Энциклопедия. (В 30 томах) / гл. ред. А.М. Прохоров. 3-е изд. - М.: «Советская энциклопедия», 1976 с.

20. Богинский, В.П. О классификации зажимных механизмов / В.П. Богин-ский, Б.Н. Смоляницкий, Ю.Н. Сырямин // Виброударные процессы в строительном производстве. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1983.

21. Буслаев, Т.Н. Оценка конденсаторных устройств запирания тиристоров / Г.Н. Буслаев, Г.К. Шварц // Электричество. 1968. - № 6. - С. 45-50.

22. Бут, Д.А. Накопители энергии / Д.А. Бут, Б.Л. Алиевский, С.Р. Мизю-рин, П.В. Васюкевич. -М.: Энергоатомиздат, 1991. -400с.

23. Бухаров, А.И. Средства заряда аккумуляторов и аккумуляторных батарей. Справочник / А.И. Бухаров, И.А. Емельянов, В.И. Судаков. М.: Энергоиздат, 1988. - 288 с.

24. Варсанофьев, В.Д. Конструкция и параметры зарубежных пневматических вибраторов / В.Д. Варсанофьев, О.В. Кузнецов. М.: Недра, 1969.

25. Варыпаев, В.Н. Химические источники тока / В.Н. Варыпаев, М.А. Да-соян, В.А.Никольский. -М.: Высшая школа, 1990. 240 с.

26. Варыханов, Д.А. Силовая электромагнитная импульсная система для наземной сейсморазведки малых глубин: автореф. дисс. . канд. техн. наук / Варыханов Д.А. Саратов, 2006. - 20 с.

27. Волгин, A.B. Интенсификация разгрузки бункерных устройств за счет сводообрушения импульсными электромагнитными системами: автореф. дисс. . канд. техн. наук / A.B. Волгин- Саратов, ФГОУ ВПО СГАУ им. Вавилова Н.И., 2005. 23 с.

28. Вундер, Я.Ю. Метод расчета температуры нагрева обмотки, работающей в импульсном режиме / Я.Ю. Вундер // Низковольтная аппаратура. Тр. ВНИИР, 1974. - С. 110-116.

29. Гельфанд, Я.С. Выпрямительные блоки питания и зарядные устройства в схемах релейной защиты / Я.С. Гельфанд. М.: Энергоатомиздат, 1983.-192с.

30. Горбунов, В.Ф. Ручные пневматические молотки / В.Ф. Горбунов, В.И. Бабуров и др. М.: Машиностроение, 1967. - 184 с.

31. Горбунов, В.Ф. Импульсный гидропривод горных машин / В.Ф. Горбунов, А.Г. Лазуткин, Л.С. Ушаков. Новосибирск, Наука, 1986. - 198 с.

32. Гордон, A.B. Электромагниты постоянного тока / A.B. Гордон, А.Г. Сливинская. М.: Госэнергоиздат, 1960. - 447 с.

33. Гордон, C.B. Заземляющие устройства в сельских электросетях / C.B. Гордон // Техника в сельском хозяйстве. 1973. - № 3.

34. Гордон, C.B. Монтаж заземляющих устройств / C.B. Гордон. М.: «Колос», 1975.- 160 с.

35. Гордон, C.B. Прогрессивные методы работ при устройстве заземлений в электросетях / C.B. Гордон // Энергетик. 1965. — № 1.

36. Гутовский, М.В. Пособие по проектированию и расчёту элементов и систем авиационного электрооборудования / М.В. Гутовский, В.Ф. Коршунов. -М.: Оборонгиз, 1962. 165 с.

37. Гячев, Л.В. Движение сыпучих материалов в трубах и бункерах / Л.В. Гячев. -М.: Машиностроение, 1968.

38. Динамическое зондирование грунтов в условиях БССР / РСН 62-87. -Минск, 1987.

39. Дмитриенко, A.B. Определение сил сопротивления терморезанию различных сталей / A.B. Дмитриенко, Ю.Н. Казаков, Г.Г. Угаров // Безопасность движения на железнодорожном транспорте / Сб. науч. статей Саратов, 2002. - С. 29 - 34.

40. Дубровский, A.A. Вибрационная техника в сельском хозяйстве / A.A. Дубровский. М.: «Машиностроение». — 1968. - 204 с.

41. Емельянов, И.А. Многоагрегатные передвижные электростанции. Справочник. / И.А. Емельянов, И.П. Овчинников. М.: Военное издательство, 1987. - 104 с.

42. Ефимов, И.Г. Теория регулируемых линейных электромагнитных приводов и их применение в системах управления техническими объектами: автореф. дисс. . докт. техн. наук / И.Г. Ефимов Санкт-Петербургский ГТУ, 1995. - 32 с.

43. Забродин, Ю.С. Коммутационные характеристики узлов принудительной коммутации тиристоров / Ю.С. Забродин // Электротехника. — 1971, №9.-С. 6-9.

44. Задерей, Г.П. Многофункциональные магнитные радиокомпоненты (многофункциональные электронно-магнитные трансформаторы) / Г.П. Задерей. М.: Сов. радио, 1980. - 136 с.

45. Казакевич, В.М. Передвижные электроагрегаты / В.М. Казакевич, О.М. Комаров. -М.: ДОСААФ, 1978. 255 с.

46. Казаков, Ю.Н. Формообразование и свойства деталей при дуговых процессах с внешним воздействием: монография / Ю.Н. Казаков, В.В. Хорев, Г.Г. Угаров, A.B. Дмитриенко, A.A. Казинский. Саратов: Са-рат. гос. техн. ун-т, 2007. - 328 с.

47. Клименко, Б.В. Форсированные электромагнитные системы / Б.В. Клименко. — М.: Энергоатомиздат, 1989. 160 с.

48. Кононов, Б.В. Классификация и анализ устройств для разрушения сводов кормов в емкостях / Б.В. Кононов, А.Г. Тарасов // Сборник «Механизация работ в животноводстве»; выпуск 43. Саратов, 1975.

49. Костылев, А.Д. Пневмопробойники в строительном производстве / А.Д. Костылев, В.А. Григоращенко, В.А. Козлов. Новосибирск: Наука, 1987.-140 с.

50. Кочинев, Ю.Ю. Техника и планирование эксперимента / Ю.Ю. Кочи-нев, В.А.Серебренников. Л.: ЛПИ, 1986. - 70 с.

51. Коцюбинский А.И. Исследование энергетических особенностей и динамических режимов тяговых электромагнитов при их применении в качестве приводов: дисс. . канд. техн. наук / А.И. Коцюбинский. -Москва, МВТУ им Н.Э. Баумана, 1977. 241 с.

52. Кремниевые управляемые вентили-тиристоры (Технический справочник) / Пер. с англ. М.-Л.: "Энергия", 1964. - 360с.

53. Круг, К.А. Основы электротехники / К.А. Круг. М-Л.: ГЭИ, 1952. -432 с.

54. Кублановский, Я.С. Тиристорные устройства / Я.С. Кублановский. -М.: Радио и связь, 1987. 112 с.

55. Кудряшов, Г.Ф. Передвижные энергетические установки: (Устройство, эксплуатация и техническое обслуживание) / Г.Ф. Кудряшов, Л.И. Старостин. М.: Энергия, 1978. - 288 с.

56. Кулик, Ю.А. Электрические машины / Ю.А. Кулик. М.: Высш. школа, 1971.-456 с.

57. Лабунцов, В.А. Виды коммутации в вентильных преобразователях / В.А. Лабунцов и др.// Электротехника. 1969, №11. - С. 40-44.

58. Луковников, В.И. Электропривод колебательного движения / В.И. Луковников. -М.: Энергоатомиздат, 1984. 152 е., ил.

59. Лысов, Н.Е. Об оптимальных геометрических соотношениях основных размеров электромагнитов постоянного тока / Н.Е. Лысов, A.B. Курносов // Электричество. 1965, №8. - С. 33-35.

60. Львицын, A.B. Разработка и доследование электромагнитных двигателей для прессового оборудования: автореф. дисс. . канд. техн. наук / A.B. Львицын. Саратов, 1982. - 23 с.

61. Львицын, A.B. Электромагнитный пресс с устройством управления / A.B. Львицын, K.M. У санов, Г.Г. Угаров, В.И. Мошкин- Саратов, СИМСХ им. М.И.Калинина, 1988. 5 с. Деп. в Информэлектро, №963-ЭТ,

62. Любчик, М.А. Оптимальное проектирование силовых электромагнитных механизмов / М.А. Любчик. М.: Энергия, 1974. - 392 с.

63. Любчик, М.А. Расчет и проектирование электромагнитов постоянного и переменного тока / М.А. Любчик. М.: Госэнергоиздат, 1959 - 224 с.

64. Малинин, В.И. Оптимальная геометрия электромагнитного модуля машины ударного действия / В.И. Малинин, А.Н. Ряшенцев // Изв. вузов. Электромеханика. 1989. №4. - С. 84-88

65. Малов, А.Т. Электромагнитные молоты / А.Т. Малов, Н.П. Ряшенцев, A.B. Носовец, Г.Г. Угаров. Новосибирск: Наука, 1979. - 269 с.

66. Манжосов, В.К. Динамика и синтез электромагнитных генераторов силовых импульсов / В.К. Манжосов, Н.О. Лукутина, Т.О. Невенчанная. Фрунзе: изд-во Илим, 1985.-119 с.

67. Методика выбора и оптимизации контролируемых параметров технологических процессов / Методические указания; РДМУ 109-77. М.: Издательство стандартов, 1978. - 63 с.

68. Миклашевский, Е.П. Вибрационные строительные машины / Е.П. Миклашевский, Н.Ф. Мельгунов. -М.: Профтехиздат, 1960. 117 с.

69. Милях, А.Н. Принцип взаимности и обратимость явлений в электротехнике / А.Н. Милях, А.К. Шидловский. Киев: Наукова думка, 1967. -316с.

70. Мошкин, В.И. Импульсные линейные электромагнитные двигатели с регулируемыми выходными параметрами: дис. . канд. техн. наук / В.И. Мошкин. Новосибирск, 1992. - 189 с.

71. Мошкин, В.И. Анализ элементарных магнитных циклов электромеханических преобразователей электромагнитного типа / В.И. Мошкин, Г.Г. Угаров. -М.: 1986, 16 с. Деп. в Информэлектро, № 416-ЭТ.

72. Мошкин, В.И. Использование принципа взаимности при исследовании и расчете энергетических характеристик линейных электромагнитных двигателей / В.И. Мошкин, Г.Г. Угаров // Задачи динамики электрических машин. Омск: Изд. ОмПИ, 1988. - С. 120-128.

73. Мошкин, В.И. Исследование комбинированных магнитных циклов электромеханических преобразователей электромагнитного типа / В.И. Мошкин, Г.Г. Угаров // Импульсный электромагнитный привод: Сб. науч. тр. Новосибирск: Изд-во ИГД СО АН СССР, 1988. - С. 3844.

74. Найфельд, М.Р. Заземление, защитные меры безопасности / М.Р. Най-фельд. -М.: «Энергия», 1971.

75. Найфельд, М.Р. О сопротивлении повторных заземлений нулевого провода / М.Р. Найфельд. М.: «Энергетик», 1970, № 8.

76. Нейман, В.Ю. Основы построения и развитие теории импульсных линейных электромагнитных двигателей с повышенными энергетическими показателями: автореф. дисс. . д-ра. техн. наук / В.Ю. Нейман. -НГТУ, 2004.-34 с.

77. Нейман, В.Ю. Линейные электромагнитные двигатели с многократным использованием магнитного потока / В.Ю.Нейман, Г.Г. Угаров //

78. Импульсный электромагнитный привод. — Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. С. 100-117.

79. Новожилов, Г.Ф. Бездефектное погружение свай в талых и вечномерз-лых грунтах / Г.Ф. Новожилов. Л.: Стройиздат, Ленинград, отд-ние, 1987.-112 с.

80. Основы теории электрических аппаратов / Под общ. ред. Буткевича Г.В. М.: Высш. шк., 1970. - 600 с.

81. Павлов, В.Б. Полупроводниковые преобразователи в автономном электроприводе постоянного тока / В.Б. Павлов и др. Киев: Наукова думка, 1987.-284 с.

82. Палагин, В.В. Сейсморазведка малых глубин / В.В. Палагин, А.Я. Попов, П.И. Дик. -М.: Недра, 1989.

83. Перьев, A.A. Обоснование технических характеристик ручных электромагнитных машин с повышенной энергией ударов / A.A. Перьев // Импульсные линейные электрические двигатели. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1991. - С.71-80.

84. Перьев, A.A. Повышение точности измерения энергии удара электромагнитных машин ударного действия / A.A. Перьев, А.Л. Осокин, И.В. Андреев // Импульсный электромагнитный привод: Сб. науч. тр. Новосибирск: Изд-во ИГД СО АН СССР, 1971. - С. 57-63.

85. Полупроводниковые преобразователи электрической энергии / Под общ. ред. А.Ф. Крогериса. Рига: Зинатне, 1969.

86. Ряшенцев, Н.П. Электрические силовые импульсные системы / Н.П. Ряшенцев // ФТПРПИ 1973, № 5. - С. 50-57.

87. Ряшенцев, Н.П. Ручные электрические машины ударного действия / Н.П. Ряшенцев, П.М. Алабужев, Н.И. Никитин и др. М.: Недра, 1970. -198 с.

88. Ряшенцев, Н.П. Введение в теорию энергопреобразования электромагнитных машин / Н.П. Ряшенцев, А.Н. Мирошниченко. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1987. - 160 с.

89. Ряшенцев, Н.П. Электромагнитный привод линейных машин / Н.П. Ряшенцев, В.Н. Ряшенцев. Новосибирск: Наука, 1985. - 153 с.

90. Ряшенцев, Н.П. Исследование влияния конструктивных факторов на рабочий процесс электромагнитного молота / Н.П. Ряшенцев, Б.Ф. Симонов, А.И. Кадышев // Изв. СО АН СССР. Сер. техн. науки; вып.З. 1988.-№ 11.

91. Ряшенцев, Н.П. Об энергопреобразовании в электромагните / Н.П. Ряшенцев, Е.М. Тимошенко // Изв. ТПИ. 1965. - Т. 129.

92. Ряшенцев, Н.П. Теория, расчет и конструирование электромагнитных машин ударного действия / Н.П. Ряшенцев, Е.М. Тимошенко, A.B. Фролов. Новосибирск: Наука, 1970. - 259 с.

93. Ряшенцев, Н.П. Прессовое оборудование с линейными электромагнитными двигателями / Н.П. Ряшенцев, Г.Г. Угаров, A.B. Львицын. // Электромагнитные силовые импульсные системы: Сб. науч. тр. Новосибирск: изд-во ИГД СО АН СССР, 1982. - С. 3-13.

94. Ряшенцев, Н.П. Электромагнитные прессы / Н.П. Ряшенцев, Г.Г. Угаров, A.B. Львицын. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1989. - 216 с.

95. Ряшенцев, Н.П. Электропривод с линейными электромагнитными двигателями / Н.П. Ряшенцев, Г.Г. Угаров, В.Н. Федонин, А.Т. Малов. -Новосибирск: Наука, 1981. 150 с.

96. Сениловов, Г.Н. Расчет и эксплуатация светотехнических импульсных установок и источников питания / Г.Н. Сениловов, JT.B. Родионов, Л.Г. Ширшов. — М.: Энергоатомиздат, 1989. 192 с.

97. Сиденко, В.М. Основы научных исследований / В.М. Сиденко, И.М. Грушко. Харьков: Выш. шк., 1977. - 200 с.

98. Сидоров, И.Н. Малогабаритные трансформаторы и дроссели: Справочник / И.Н. Сидоров, В.В. Мукосеев, A.A. Христинин. М.: Радио и связь, 1985.-416 с.

99. Сили, С.А. Электромеханическое преобразование энергии: Пер. с нем. / Сили, С.А. -М.: Энергия, 1968. 376 с.

100. Симонов, Б.Ф, Создание электромагнитных молотов для строительства морских стационарных платформ: автореферат дис. . д-ра техн. наук / Б.Ф. Симонов. Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1990. - 33 с.

101. Симонов, Б.Ф. Исследование системы охлаждения электромагнитных молотов // Импульсные линейные электрические машины: Сб. науч. тр. / Б.Ф. Симонов, А.И. Кадышев Новосибирск: Изд-во ИГД СО АН СССР, 1991.-С. 120-130.

102. Системы электропитания потребителей импульсной мощности. Сб. ст. под общ. ред. П.В. Голубева. - М.: Энергия, 1976. - 255с.

103. Слуцкий, М.Е. Электромагнитные штамповочные прессы / М.Е. Слуцкий, О.Н. Яковлев, Л.И. Андреев-Рыбаков. — М.: Машгиз, 1955. -23 с.

104. Смоляницкий, Б.Н. Создание кольцевых пневмоударных машин для забивания в грунт стержней и бурения геологоразведочных скважин: автореферат дис. . д-ра техн. наук / Б.Н. Смоляницкий. Новосибирск, ИГД СО АН СССР, 1988. - 42 с.

105. Советский энциклопедический словарь / Гл. ред. A.M. Прохоров. 3-е изд. -М., «Советская энциклопедия», 1984. 1600 с.

106. Сотская, Х.Н. Обработка результатов лабораторных измерений / Х.Н. Сотская A.C. Кузнецов. Минск: Выш. шк., 1971. - 40 с.

107. Справочная книга для электротехников: В 6-и т. / Под общ. ред. М.А. Шателена, В.Ф. Миткевича, В.А. Толвинского, т.5. JL: КУБУЧ, 1934. - 790 с.

108. Стипинекс, Р.Т. Электромагнитные прессы / Р.Т. Стипинекс. — Рига, 1955.-3 с.

109. Тарг, С.М. Краткий курс теоретической механики / С.М. Тарг. М.: Высшая школа, 1995. - 415 с.

110. Тиристоры (технический справочник) / Пер. с англ. М.: Энергия, 1971.-560 с.

111. Трахтенберг, P.M. Расчет параметров релейного электропривода постоянного тока / P.M. Трахтенберг, М.А. Меркурьев // Изв. вузов. Энергетика. М.: 1971,-С. 46-51.

112. Туровский, П.С. Расчет, конструирование и создание электромагнитных генераторов силовых импульсов / П.С. Туровский, А.В.Фролов. — Фрунзе: Изд-во АН Кирг.ССР, 1984. 129 с.

113. Турчанинова, Т.А. Предотвращение сводообразования в силосах / Т.А. Турчанинова, А.И. Либкин // Хлебопродукты, № 9, 2001.

114. Тютькин, В.А. Магнитно-импульсный способ разрушения сводов и очистки налипшего оборудования от налипших материалов / В.А. Тютькин // Электротехника, №11, 2002.

115. Угаров, Г.Г. Импульсные линейные электромагнитные двигатели с повышенными силовыми и энергетическими показателями: автореферат дис. . д ра техн. наук / Г.Г. Угаров. - Новосибирск, 1992. - 45 с.

116. Угаров, Г.Г. Принципы повышения удельных силовых и энергетических показателей импульсных линейных электромагнитных двигателей / Г.Г. Угаров // Сб. науч. тр. / Под общ. ред. Ряшенцева Н.П. Новосибирск: Изд-во ИГД СО АН СССР, 1991. - С. 43-50.

117. Угаров, Г.Г. Схемы питания и управления линейными электромагнитными двигателями / Г.Г. Угаров, A.B. Львицын, Г.А. Витмаер // Повышение эффективности использования электрического оборудования в сельском хозяйстве. Саратов: СХИ, 1985. - С. 154-162.

118. Угаров, Г.Г. Режимы работы линейных электромагнитных двигателей / Г.Г. Угаров, A.B. Львицын, В.И. Мошкин // Вопросы теории и проектирования электрических машин. Оптимизация параметров и характеристик. -Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1985. Вып.5.

119. Угаров, Г.Г. Пресс усилием 30 кН с линейным электромагнитным приводом / Г.Г. Угаров, A.B. Львицын, В.Н. Федонин // Информ. листок. Саратовский ЦНТИ, 1984. - серия 55.29.31, № 41-84.

120. Угаров, Г.Г. Экспериментальное исследование тепловых процессов штамповочного пресса с линейным электромагнитным приводом / Г.Г. Угаров, A.B. Львицын, В.Н. Федонин // Вопросы динамики механических систем. Новосибирск: Изд-во НЭТИ, 1983. - 65 с.

121. Угаров, Г.Г. Режимы форсированного накопления магнитной энергии в импульсных линейных электромагнитных двигателях / Г.Г. Угаров,

122. В.И. Мошкин, K.M. Усанов // Доклады 10-й научно-технической конференции «Электроприводы переменного тока». — Екатеринбург, 1995.

123. Угаров, Г.Г. Анализ показателей электромагнитных ударных машин / Г.Г. Угаров, В.Ю. Нейман // Физико-техн. проблемы разработки полезных ископаемых. 1996, №2. - С. 72-80.

124. Угаров, Г.Г. К оценке режимов работы электромагнитных ударных машин / Г.Г. Угаров, В.Ю. Нейман // Физико-техн. проблемы разработки полезных ископаемых. 1996. - С. 72-80.

125. Угаров, Г.Г. Тенденции развития и применения ручных ударных машин с электромеханическим преобразованием энергии / Г.Г. Угаров, В.Ю. Нейман // Изв. ВУЗов. Электромеханика, 2002, №2 С. 37-43.

126. Угаров, Г.Г. Переносной электромагнитный ударный привод / Г.Г. Угаров, В.Ю. Нейман, K.M. Усанов И Совершенствование технических средств электрического транспорта. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2001.-С. 164-170.

127. Угаров, Г.Г. Рабочий цикл электромагнитной ударной машины с аккумулированием магнитной энергии в период холостого хода / Г.Г. Угаров, В.Ю. Нейман, K.M. Усанов // Физико-техн. проблемы разработки полезных ископаемых. 1997, №3. - С. 76-80.

128. Усаковский, В.М. Инерционные насосы / Усаковский В.М. М.: Машиностроение, 1973. - 200 с.

129. Усанов, K.M. Переносной электромагнитный привод для погружения металлических стержней в грунт: дис. . канд. техн. наук / K.M. Усанов. Новосибирск, 1993. - 237 с.

130. Усанов, K.M. Линейный импульсный электромагнитный привод машин с автономным питанием / K.M. Усанов, Г.Г. Угаров, В.И. Мошкин / Монография. Курган: Изд-во Курганского гос.университета, 2006. -284 с.

131. Усанов, K.M. Силовая электромагнитная импульсная система для погружения стержневых элементов в грунт / Усанов K.M., Каргин В.А. // Вестник СГАУ. 2005. - № 3. - С.59-61.

132. Усанов, K.M. Тиристорный преобразователь для управления линейным импульсным электрическим двигателем с электромагнитным узлом статического нагружения якоря / K.M. Усанов, A.B. Волгин, В.И. Мошкин // Вестник СГАУ. 2005. - № 4. - С.51-54.

133. Усанов, K.M. Преобразователь сигналов датчика предударной скорости бойка импульсной ударной машины / K.M. Усанов, В.А. Каргин // Вестник СГАУ. 2007. - № 2. - С. 56-57.

134. Усанов, K.M. Линейный шаговый электромагнитный двигатель в приводе машин для прессования материалов / K.M. Усанов, A.B. Львицын,

135. A.B. Волгин // Вестник СГАУ. 2007. - № 3. - С. 61-62.

136. Усанов, K.M. Оценка продолжительности погружения стержневых элементов в грунт электромагнитной ударной машиной / K.M. Усанов,

137. B.А. Каргин, A.B. Волгин // Вестник СГАУ. 2008. - № 3. - С.70 - 72.

138. Усанов, K.M. Оценка эффективности энергопреобразований в электромагнитной ударной машине с упругим возвратным элементом // K.M. Усанов, В.А. Каргин, A.B. Волгин / Труды Кубанского государственного аграрного университета. 2008. - № 1. - С. 86-87.

139. Усанов, K.M. Электромагнитные машины с осевым каналом в процессах и технологиях АПК / K.M. Усанов, А.П. Моисеев // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2008. — №5. - С. 31-33.

140. Усанов, K.M. Результаты исследования динамики электромагнитных вибровозбудителей гибридного типа / Г.Г. Угаров, В.Н. Федонин / Тезисы Всесоюзной конф. по вибрационной технике. Тбилиси: «Мец-ниереба», 1987. С. 45.

141. Усанов, K.M. Выбор электрического автономного источника питания для переносных электромагнитных молотов / K.M. Усанов, A.B. Львицын // Импульсные линейные электрические двигатели. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1991. - С. 148-153.

142. Усанов, K.M. Выбор возвратной пружины для переносных электромагнитных молотов / K.M. Усанов, A.B. Львицын / В сб. «Повышение эффективности использования электрического оборудования в АПК». Сарат. с.х. ин-т им. Н.И. Вавилова. Саратов, 1991. - С. 69-74.

143. У санов, K.M. Исследование динамики переносных электромагнитных молотов / K.M. У санов, A.B. Львицын // Импульсные линейные электрические двигатели. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1991. - С. 109-112.

144. Усанов, K.M. Принципы повышения эффективности импульсных электромагнитных сейсмоисточников малой мощности для исследования глубин / K.M. Усанов, Г.Г. Угаров, В.А. Селезнев, В.А. Живодров / Приборы и системы разведочной геофизики. № 1 2003 - С. 28-29.

145. Усанов, K.M. Импульсная электромагнитная система для интенсификации разгрузки бункеров / K.M. Усанов, A.B. Волгин // Материалы

146. Международн. научн-практ. конференции, посвящ. 70-летию со дня рожд. профессора А.Г. Рыбалко, 4.IV, ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» 2006. С. 81-85.

147. Усанов, K.M. Оптимизация режима конденсаторного питания линейного электромагнитного двигателя в приводе ударных машин / K.M. Усанов, Д.А. Варыханов, A.A. Егоров, Г.Г. Угаров / Ж. Вестник СГТУ, №3 (15) вып.2, 2006. С. 78-84.

148. Федонин, В.Н. Электромагнитные прессы (теория и расчет) / В.Н. Федонин, В.Ю. Кожевников. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1990. — 80 с.

149. Федулов, А.И. Анализ показателей гидроударных устройств / А.И. Федулов, А.П. Архипенко // Физико-техн. проблемы разработки полезных ископаемых, 1986, №4 С. 58 - 69.

150. Финни, Д.В. Введение в теорию планирования экспериментов / Д.В. Финни М.: Наука, 1970. - 297 с.

151. Фридман, Б.Э. Переходные процессы при программируемом разряде ёмкостного накопителя энергии / Б.Э. Фридман // Электричество, 1989, №12.-С. 36-41.

152. Фридман, Б.Э. Формирование импульса тока при программируемом разряде ёмкостного накопителя энергии / Б.Э.Фридман // Электричество, 1999, №6. С. 42-48.

153. Чанышев, P.O. Разработка и создание импульсной электромагнитной вибромешалки / P.O. Чанышев, В.Т. Бажин, И.А. Смелягин, A.A. Литвинова // Тез. докл. Всесоюз. конф. Челябинск: Изд-во ЧПИ, 1977. -с. 130.

154. Шнеерсон, М.Б. Наземная сейсморазведка с невзрывными источниками колебаний / М.Б. Шнеерсон, В.В. Майоров. М.: Недра, 1980. -205 с.

155. Шопен, Л.В. Бесконтактные электрические аппараты автоматики: Учебник для вузов / Шопен, Л.В. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 586 с.

156. Щелочные аккумуляторы и батареи. Справочник технических характеристик и нормативно-технической документации химических источников тока. Часть 1,2. ВНИИСТАНДАРТЭЛЕКТРО. М.: 1989. -562 с.

157. Электромагнитные машины возвратно-поступательного движения: Сб. науч. тр. / Под общ. ред. Ряшенцева Н.П. Новосибирск: Изд-во ИГД СО АН СССР, 1971. - 169 с.

158. Электромагнитный пресс // Указатель чертежно-конструкторской документации, поступивший в фонд ЦНТИ. Пермь: ЦНТИ, 1978. -Вып. 1.

159. Электроустановки ЭУ131-8-Т/230, ЭУ131-8-Т/400, Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

160. A.c. 1309249 СССР, МКИ Н02Р 7/62. Устройство для управления электромагнитным двигателем / A.B. Львицын, В.И. Мошкин, Г.Г. Угаров и K.M. Усанов (СССР) Опубл. 07.05.87. Бюл. №17. с.235.

161. A.c. 1488951 СССР, МКИ Н02Р 7/62. Устройство для управления электромагнитным двигателем / Э.Ф. Маер, В.И. Мошкин, A.B. Льви-цын, Г.Г. Угаров и K.M. Усанов (СССР) Опубл. 23.06,89. Бюл. №23. с.263.

162. A.c. 1292046 СССР, МКИ H01F 7/18. Устройство для управления электромагнитом / A.B. Львицын, В.И. Мошкин, Г.Г. Угаров и K.M. Усанов (СССР) Опубл. 23.02.87. Бюл. №7. с.231.

163. A.c. 1435708 СССР, МКИ Е 21 С 3/16. Электромагнитный молот / Н.П. Ряшенцев, Г.Г. Угаров и М.А. Теребенин (СССР). Опубл. 07.11.88. Бюл. №41. с. 100.

164. A.c. 821018 СССР, МКИ В 21 J 7/30. Электромагнитный пресс / A.B. Львицын, Г.Г. Угаров, Г.А. Витмаер и В.Н. Федонин (СССР) Опубл. 15.04.81. Бюл. №14. с. 206.

165. A.c. №1588842 (СССР) Е02Д 7/06. Электромагнитный молот / М.А. Теребенин, Г.Г. Угаров, И.А. Кудряш Опубл. в БИ 1990, №32.

166. Патент № 2127017 РФ МКИ 6 Н 02 К 33/02. Способ управления одно-обмоточным линейным электромагнитным двигателем ударного действия / Г.Г. Угаров, В.Ю. Нейман, K.M. Усанов № 95119633/09; За-явл. 21.11.95; Опубл 27.02.99, Бюл № 6. - 4 е.: ил.

167. Патент на полезную модель №40331 РФ МПК 7 E02D 7/02 Устройство ударного действия для забивания в грунт стержневых элементов / Г.Г. Угаров, K.M. Усанов, A.B. Волгин, В.А. Каргин № 2004115210; Заявл. 24.05.2004; Опубл. 10.09.2004, Бюл. №25. - 2 е.: ил.

168. Патент на полезную модель RU46893U1, МПК Н02Р 7/62 Устройство для управления однообмоточным электромагнитным двигателем ударного действия / K.M. Усанов, В.И. Мошкин, A.B. Волгин Опубл. 27.07.2005, Бюл. №21.

169. Патент на полезную модель RU59342U1, МПК Н02К 33/02 Линейный электромагнитный двигатель с удержанием якоря / В.И. Мошкин,

170. K.M. Усанов, A.B. Волгин, В.А. Каргин Опубл. 10.12.2006, Бюл. № 34.