Введение к работе
Актуальность проблемы. В последнее время значительно возрос интерес к задаче движения твердого тела в электрических и магнитных полях. Интенсификация исследований этой проблемы вызвана использованием неконтактных подвесов в различных областях современной техники - от датчиков современных навигационных систем до систем бестигельной плавки тугоплавких металлов. .
Составной частью упомянутых выше исследований является задаюча о движении около центра масс проводящего твердого тела в магнитном поле в случае малой глубины проникновения поля в проводник. Особенно актуальным является анализ режимов разгона ротора неконтактных гироскопов, имеющих номинальные скорости вращения порядка десятков тысяч оборотов в минуту и обеспечивающих высочайшие точности в инерциальных навигационных системах с ошибкой в тысячные доли .угловых минут за минуту работы.
Цель исследования состоит в изучении движения динамически симметричного ротора во вращающемся и пульсирующем магнитных полях при малой глубине проникновения поля в проводник с учетом и без учета сопротивления среды. , Основные задачи диссертации:
построение дифференциальных уравнений движения проводящего динамически симметричного ТЕврдого тела во вращающемся и пульсирующем высокочастотных магнитных полях;
изучение процесса разгона ротора неконтактного гироскопа в условиях мздой глубины проникновения поля в проводник;
исследование устойчиво-гги стационарных вращений и регулярных прецессия ротора гироскопа во врзиапаемся магнитном поло с
- і -
учетом сопротивления среды;
- изучение динамики проводящего тела в пульсирующем однород
ном магнитном поле.
Научная новизна. Новими являются следующие результаты диссертационной работы:
- описано поведение осесидаетричного ротора неконтактного гироскопа в процессе разгона под действием вращающегося магнитного поля в зависимости от массово-геометрических и магнитных характеристик проводящего тела при малой глубине проникновения поля в проводник;
найдены условия устойчивости стационарных вращений и регулярных прецессий ротора гироскопа в сопротивлящейся среде под действием вращающегося магнитного поля при малой глубине проникновения шля в проводник;
проведен анализ движения отличного от сферы динамически симметричного проводящего твердого тела под действием пульсирующего высокочастотного магнитного поля, с учетом и без учета сопротивления среда.
Практическая ценность работы. Результаты диссертационной работы находят приложения при разработке систем раскрутки и демпфирования колебаний неконтактных гироскопов на предприятиях приборостроительной промышленности, разрабатывающих навигационные приборы, а также при разработке технологических процессов, требующих удержания проводящей среды в высокочастотном магнитном поле, на предприятиях металлургической промышленности.
Работа выполнена в рамках раздала 1.10.4.3 "Разработка физических и математических моделей электромеханических узлов чувствительных элементов" Координационного плана научно-исследова-
- б -
.тельских работ академии наук по проблеме "Общая механика" на 1986 - 1990 года.
Апробация работа.
Результаты работы докладывались на:
Всесоюзной конференции "Современные проблемы информатики, вычислительное техники и автоматизации" (Москва, апрель 1991 г.);
Всероссийской конференции "Современные проблемы механики и технологии машиностроения" (Москва, апрель 1992 г,);
- научном семинаре кафедры теоретическое механики МЭИ
.(Москва, 1989 - 1992 г.г.).
Публикации. .Основные результаты диссертации опубликованы в работах 11-33.
Структура и обьем диссертации.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы, содержащего 79 наименований. Общий объем работы составляет 122 страницы и включает 9 таблиц я 18 риоунков.