Разработка энергосберегающего магнитного привода для левитирующей доильной платформы карусельного типа

Показали целесообразность использования на крупных животноводческих фермах и комплексах России роторно-конвейерных доильных установок карусельного типа. Для вращения платформ используются мотор-редукторы с приводными полиуретановыми колесами, взаимодействующими посредством фрикционного контакта с металлическими профилями, изогнутыми по дуге окружности платформы. Для исключения приводных и опорных колес движителей системы рельс-колесо и связанных с этим трудовых и денежных затрат по их замене в результате износа рассмотрели возможность использования технологии магнитного подвеса и разработки энергосберегающего магнитного привода. (Цель исследования) Создание левитирующей модели доильной платформы карусельного типа. (Материалы и методы) За основу предложили взять ранее разработанную технологическую схему с использованием аксиально намагниченных постоянных магнитов прямоугольной формы. Рассмотрели технологическую схему привода для платформы на 36 доильных мест с использованием цилиндрической магнитной передачи с внешним зацеплением, получили основное уравнение динамики ее вращательного движения. (Результаты и обсуждение) Исходя из динамического расчета вращающейся платформы, определили момент инерции вращающейся платформы с животными, окружное усилие, вращающие моменты на ведущем и ведомом колесах, их угловые скорости, зависимость углового ускорения платформы от времени ее разгона. (Выводы) Обоснованы топологические (установочные воздушные зазоры и шаги расположения магнитов на ведущем и ведомом колесах платформы) и кинематические параметры (углы зацепления, радиусы ведущего и ведомого колеса) цилиндрической магнитной передачи. Проведен магнитостатический расчет с определением нормальной и тангенциальной составляющих сил магнитного взаимодействия, разработан алгоритм расчета цилиндрической магнитной передачи с определением параметров магнитного поля и размеров постоянных магнитов для привода левитирующей доильной платформы типа «Карусель».

1. 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.

2. Кирсанов В.В., Кравченко В.Н. Пути совершенствования оборудования для доения и первичной обработки молока // Тракторы и сельскохозяйственные машины. 2005. N9. С. 41-48. EDN: HZBEDT.

3. Вторый В.Ф., Вторый С.В. Развитие механизации молочного скотоводства в России и Советском Союзе в первой половине ХХ века // Аграрная наука Евро-­Северо-Востока. 2024. N25(2). С. 301-310. DOI: 10.30766/2072-9081.2024.25.2.301-310.

4. Ценч Ю.С., Годлевская Е.В. Математическое моделирование как инструмент проектирования сельскохозяйственных машин и агрегатов (применительно к истории развития научной школы Южного Урала) // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2023. Т. 17. N2. С. 4-12. DOI: 10.22314/2073-7599-2023-17-2-4-12.

5. Лобачевский Я.П., Лачуга Ю.Ф., Измайлов А.Ю., Шогенов Ю.Х. Научно-технические достижения агро­инженерной науки в условиях цифровизации сельского хозяйства // Российская сельскохозяйственная наука. 2025. N3. С. 45-53. DOI: 10.31857/S2500262725030081.

6. 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: 10.31857/S2500262725020106.

7. Молоканов О.Н., Рыжов В.В., Конюшенко Е.В. и др. Анализ материалоемкости ветроагрегата на основе дифференциальной магнитной передачи // Электротехника. 2023. N1. С. 2-9. DOI: 10.53891/00135860_2023_01_2.

8. Приходько А.А., Коптева А.А. Моделирование динамики планетарного перемешивающего устройства с неравномерным вращательным движением рабочего органа // Математическое моделирование и численные методы. 2020. N1(25). С. 88-102. DOI: 10. 18698/2309-3684-2020-1-88102.

9. Дерюгин Е.Е. Упрощенный расчет момента инерции поперечного сечения консоли под нагрузкой. Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don). 2024.N24(2). С. 159-169. DOI: 10.23947/2687-1653-2024-24-2-159-169.

10. Иванов Ю.Г., Михляев А.К. Технологическая оценка автоматизированной и роботизированной доильных установок типа «карусель»// Сельскохозяйственная техника: обслуживание и ремонт. 2025. N12. С. 24-31. DOI: 10.33920/sel-10-2512-04.

11. 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. N2. С. 226-231. DOI: 10.7868/S0367676518020187.

12. 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.