Analiza teoretyczna, projekt i wykonanie magnetoreologicznego hamulca obrotowo-liniowego

Temat projektu:

Analiza teoretyczna, projekt i wykonanie magnetoreologicznego hamulca obrotowo-liniowego do badania przetworników elektromechanicznych o dwóch stopniach swobody.

Numer rejestracyjny:

3 T10A 063 28

Termin realizacji projektu:

2005 - 2006

Zespół realizujący projekt

prof. dr hab. inż. Krzysztof Kluszczyński (kierownik), dr inż. Zbigniew Pilch, mgr inż. Marcin Szczygieł, mgr inż. Paweł Kowol

Krótka charakterystyka projektu:

Celem naukowym projektu była: analiza teoretyczna: - polowa (pole magnetyczne, przepływowe i naprężeń mechanicznych), - obwodowa (układu zasilania zawierającego transformator obrotowy); opracowanie projektu magnetoreologicznego hamulca obrotowo-liniowego; wykonanie magnetoreologicznego hamulca obrotowo-liniowego; wykonanie indukcyjnego silnika obrotowo-liniowego; wykonanie stanowiska do badania przetworników elektromechanicznych o dwóch stopniach swobody. W hamulcach zawierających ciecz magnetoreologiczną, wykorzystuje się własność zmiany lepkości pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego. Źródłem pola magnetycznego w hamulcu jest cewka zasilana prądem. Poprzez umieszczenie cieczy pomiędzy ruchomym i nieruchomym elementem hamulca możliwa jest regulacja siły hamującej. Magnetoreologiczny hamulec obrotowo-liniowy jest nowym rodzajem przetwornika elektromechanicznego, w którym zintegrowano w jednym urządzeniu dwa hamulce (moduły): moduł obrotowy (magnetoreologiczny hamulec obrotowy MHO) i moduł liniowy (magnetoreologiczny hamulec liniowy MHL). Dzięki temu rozwiązaniu hamulec umożliwia zmianę zarówno momentu hamującego w ruchu obrotowym, jak i siły hamującej w ruchu liniowym. Prace projektowe, dotyczące magnetoreologicznego hamulca obrotowo-liniowego, zostały przeprowadzone według metodologii projektowania, na którą składały się: - obliczenia rozkładu pola magnetycznego, - obliczenia rozkładu pola przepływu cieczy magnetoreologicznej w module MHL, - obliczenia polowe naprężeń mechanicznych w elementach konstrukcyjnych hamulca. Opracowana metodologia projektowania pozwoliła na doskonalenie konstrukcji magnetoreologicznego hamulca obrotowo-liniowego na etapie prac projektowych (rozważono 3 koncepcje) i uzyskania rozwiązania (koncepcja 3.) umożliwiającego niezależną pracę modułów MHL i MHO. Obliczenia polowe magnetyczne indukcyjnego silnika obrotowo-liniowego pozwoliły na dobór wzbudników silnika oraz wymiarów konstrukcji. Zrealizowany w ramach projektu silnik indukcyjny obrotowo-liniowy, posiada dwa wzbudniki (obrotowy i liniowy), które współpracują ze wspólnym litym wirnikiem (rura stalowa z naniesioną warstwą miedzi). Stanowisko badawcze, składające się z silnika obrotowo-liniowego, hamulca obrotowo-liniowego i układów pomiaru prędkości i siły umożliwia przeprowadzenie badań układu napędowego o dwóch stopniach swobody w dowolnie złożonym ruchu: obrotowo-liniowym, jak też oddzielnie w ruchu liniowym i w ruchu obrotowym.

Potencjalna możliwość rozwoju i wdrożenia:

TAK               NIE

 

adres e-mali do kontaktu:

dr inż. Paweł Kowol pawel.kowol@polsl.pl

dr inż. Marcin Szczygieł marcin.szczygiel@polsl.pl