Математичний експеримент по визначенню товщини магнітопроводу нового механізму переміщення матеріалів швейної машини

Анотація

Мета. Встановити закономірності впливу геометричних та фізичних параметрів нового розробленого авторами механізму транспортування матеріалів швейної машини на величину магнітної сили в робочому зазорі, а також визначити раціональні параметри його магнітопроводу з метою мінімізації маси рухомих елементів і покращення динамічних характеристик пристрою. Методика. Дослідження виконано із застосуванням методів математичного моделювання та повнофакторного експерименту. Для аналізу роботи магнітного механізму транспортування матеріалів використано програмне середовище FEMM (Finite Element Method Magnetics). Результати. Визначено вплив конструктивних параметрів механізму переміщення матеріалів швейної машини на величину магнітної сили притиску. Показано, що зміна геометричних характеристик елементів верхнього транспортуючого органу, зокрема висоти магнітопроводу суттєво впливає на величину зусилля притискання при переміщення матеріалу. Встановлено, що при певних значеннях конструктивних параметрів система переходить у режим насичення, у якому подальша зміна розмірів окремих елементів не призводить до суттєвого підвищення ефективності роботи, що є важливим з точки зору раціонального проєктування та зменшення масо-габаритних показників механізму. Наукова новизна. Вперше встановлено закономірності впливу геометричних параметрів магнітопроводу та характеристик магнітної системи на величину сили в робочому зазорі нового механізму транспортування матеріалів швейної машини; розроблено номограми для визначення його раціональних значень параметрів, що забезпечують покращення динамічних характеристик і зниження маси рухомих елементів. Практична значимість. Запропоновані підходи до визначення раціональних параметрів магнітопроводу дозволяють зменшити масу рухомих елементів, підвищити динамічні характеристики механізму переміщення матеріалів швейної машини.
Розроблена регресійна модель, а також отримані номограми і таблиці підбору можуть бути використані інженерами для визначення раціональних конструктивних параметрів даного пристрою без проведення складних математичних розрахунків. Це забезпечує скорочення часу проєктування та підвищення ефективності розробки нових технічних рішень.