dr Tomasz Szmidt
dr Tomasz Szmidt

Rozmowa z dr Tomaszem Szmidtem na temat projektu pt. „Stateczność i nieliniowa dynamika tłumionej elektromagnetycznie rury przenoszącej płyn”.

Jak ważne jest wykorzystanie siły magnetycznej?

Badane aktuatory elektromagnetyczne pracują w sposób bezkontaktowy, co oznacza, że magnetyczna siła tłumiąca generowana przez aktuatory działa na drgający układ – tutaj rurę – bez fizycznego połączenia między nimi. Dzięki temu nie wprowadzają one niepotrzebnych zaburzeń do układu i są odporne na zużycie.

Drugim powodem jest możliwość prostej zmiany siły tłumienia, a także sterowania aktuatorami w czasie rzeczywistym podczas drgań układu, co dokonuje się przez zmianę napięcia załączonego do aktuatorów.

Czym będą charakteryzować się siłowniki magnetyczne?

Siłownik transformatorowy jest pierwszym badanym rodzajem siłownika elektromagnetycznego. Stalowe rdzenie osadzone są w rurze i układ umieszczony jest pomiędzy dwoma elektromagnesami. Poprzeczne drgania zmieniają szczelinę w obwodach magnetycznych, co prowadzi do oscylacji strumienia magnetycznego w rdzeniach i generowania prądów wirowych w rdzeniach elektromagnesów. Efektem tego jest pojawienie się siły hamującej ruch (gdyby siła oporu nie pojawiała się, to moglibyśmy generować prąd bez nakładu pracy, co przeczy zasadzie zachowania energii).

W drugim przypadku, dwie aluminiowe płytki dołączone są do rury i wraz z nią poruszają się prostopadle do stałego pola magnetycznego. Ten ruch indukuje prądy wirowe w płytkach i siłę oporu.

Na czym polega stabilizacja rur?

Stabilizacja ma na celu osiągnięcie dwóch efektów: zwiększenie wartości przepływu, przy której pojawia się flatter (tzw. krytyczna wartość przepływu) oraz ograniczenie amplitudy drgań flatterowych, jeśli one już się pojawią.

Czym są drgania flatterowe?

Drgania flatterowe (in. samowzbudne) powstają w sytuacji, kiedy energia dostarczana do układu w sposób nieokresowy powoduje jego okresowy ruch. Przykładem mogą być drgania rury (sztywno zamocowanej z jednej strony) z przepływem płynu wewnątrz, drgania usterzenia lub skrzydeł samolotów/szybowców opływanych przez powietrze, poprzeczne drgania wirującego wału, pisk hamulców podczas zaciskania klocków na tarczy. Odróżniamy je od oscylacji wywołanych okresowym dostarczaniem energii do układu, np. drgań pojazdu wywołanych pracującym silnikiem, drgań pojazdu podczas jazdy po nierównościach, hałasu pracujących silników.

Co było inspiracją do projektu, jaki był jego cel?

Celem było zdobycie wiedzy na temat wpływu siłowników elektromagnetycznych na drgania flatterowe, czyli na temat sprzężeń elektromechanicznych. Rura z przepływem została wybrana dlatego, że jest układem, w którym stosunkowo najłatwiej wygenerować flatter. Siłowniki elektromagnetyczne zostały wybrane z powodu omówionego w odpowiedzi na pytanie 1.

Dziękujemy za rozmowę.

Sebastian Wach

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Wpisz komentarz!
Wprowadź swoje imię

*