Экспериментальные исследования левитирующей модели доильной платформы карусельного типа

Проведенный ранее анализ показал перспективность использования технологии магнитного подвеса для создания левитирующей модели доильной платформы карусельного типа на постоянных магнитах и проведения ее экспериментальных исследований (Цель исследования) На основе предложенных технологических схем провести экспериментальные исследования и магнитостатический расчет левитирующей доильной платформы «Карусель» с использованием аксиально намагниченных постоянных магнитов прямоугольной формы. (Материалы и методы) Рассмотрено три варианта расположения постоянных аксиально намагниченных неодимовых магнитов кубической формы (0,01×0,01×0,01 метра) на подвижной вращающейся и неподвижной частях карусели и методика определения левитирующих и боковых зазоров между подвижными и неподвижными магнитами на холостом ходу и под нагрузкой. (Результаты и обсуждение) Разработана экспериментальная модель левитирующей доильной платформы карусельного типа на 24 места в масштабе (1:33), проведены экспериментальные исследования. Установлено, что наиболее предпочтительным вариантом является размещение магнитов друг над другом одноименными полюсами навстречу друг другу с тангенциальным зазором (0,004-0,002 метра) на подвижной и неподвижной частях платформы на окружностях одинакового радиуса. Левитирующий зазор между магнитами обратно пропорционален создаваемой нагрузке, которая увеличивается от 9 до 26,8 ньютона с уменьшением радиуса расположения магнитов (от 0,1 до 0,06 метра) и соответствующим уменьшением тангенциального зазора между магнитами (с 0,013-0,016 до 0,004-0,002 метра) при сохраняющемся левитирующем зазоре 0,013 метра. (Выводы) Максимальная удельная грузоподъемность платформы с учетом собственной массы подвижной части платформы (26,8 + 8 ньютонов), отнесенная к установленной массе 48 магнитов (48 × 0,0074 = 0,355 килограмма) составила 98 ньютонов на килограмм, что близко к расчетным значениям (84 ньютона на килограмм). 

1. Кирсанов В.В., Федоренко В.Ф., Кирсанов С.В. Магнитостатический расчет левитирующей вращающейся доильной платформы карусель на постоянных магнитах // Техника и оборудование для села. 2024. N6(324). С. 29-32. DOI: 10.33267/2072-9642-2024-6-29-32

2. Морозов Н.М., Кирсанов В.В., Ценч Ю.С. Историко-аналитическая оценка развития процессов автоматизации и роботизации в молочном животноводстве // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2023. Т. 17. N1. С. 11-18. DOI: 10.22314/2073-7599-2023-17-1-11-18.

3. Лобачевский Я.П., Кирсанов В.В., Кирсанов С.В. Разработка новой технологической схемы доильной платформы Карусель на принципах магнитной левитации // Российская сельскохозяйственная наука. 2024. N2. С. 63-67. DOI: 10.31857/S2500262724020128.

4. Зайцев А.А., Соколова Я.В., Пантина Т.А. Инновационное развитие транспортной системы с применением технологии магнитной левитации // Мир транспорта. 2019. Т. 17. N4 (83). С. 36-45. DOI: 10.30932/1992-3252-2019-17-4-36-45.

5. Лобачевский Я.П., Федоренко В.Ф., Кирсанов В.В. и др. Моделирование взаимодействия магнитных сборок левитирующей доильной платформы «карусель» // Российская сельскохозяйственная наука. 2025. N2. С. 54-58. DOI: 10.7868/S3034582025020106.

6. Зайцев А.А. Грузовая транспортная платформа на магнитно-левитационной основе: опыт создания // Транспортные системы и технологии. 2015. Т. 1. N2. С. 5-15. DOI: 10.17816/transsyst2015125-15.

7. Вавилов В.Е., Исмагилов Ф.Р., Жеребцов А.А. и др. Исследование магнитных полей в новой конструкции гомополярного магнитного подшипника // Авиакосмическое приборостроение. 2023. N8. С. 50-61. DOI: 10.25791/aviakosmos.8.2023.1357.

8. Гинзбург Б.А., Каминская Т.П., Поляков П.А., Попов В.В. Микроскопическая структура магнитного поля на поверхности постоянного магнита // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2018. Т. 82. N3. C. 226-231. DOI: 10.7868/S0367676518020187.

9. Ткачев А.Н., Пашковский А.В., Черноиван Д.Н. и др. Моделирование магнитного поля в нелинейных ферромагнитных средах с использованием блочных элементов и их схем замещения // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2020. Т. 63. N2-3. С. 44-54. DOI: 10.17213/0136-3360-2020-2-3-44-54.

10. Антонов Ю.Ф. Устройство левитации и боковой стабилизации на базе ленточного высокотемпературного сверхпроводника второго поколения // Транспортные системы и технологии. 2019. Т. 5. N4. С. 115-123. DOI: 10.17816/transsyst201954115-123.

11. Зайцев А.А., Соколова Я.В., Фиронов А.Н. Магнитная левитация – мировой тренд транспортных технологий // Железнодорожный транспорт. 2019. N3. С. 54-58. EDN: YYTOGD.

12. Гинзбург Б.А., Каминская Т.П., Поляков П.А. и др. Микроскопическая структура магнитного поля на поверхности постоянного магнита // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2018. Т. 82. N2. С. 226-231. DOI: 10.7868/S0367676518020187.

13. Шкаруба В.А., Брагин А.В., Волков А.А. и др. Сверхпроводящие многополюсные вигглеры для генерации синхротронного излучения в ИЯФ СО РАН // Письма в журнал физика элементарных частиц и атомного ядра. 2020. Т. 17. N4. С. 567-575. EDN: OCBKSQ.