ISSN 2658-6525 (Online)
ISSN 2658-4123 (Print)
Основан в 1990 году
Реестровая запись
ПИ № ФС 77-74640
от 24 декабря 2018 г.

Вы здесь: Главная Архив статей (2014-2016) 2026 №2 Список статей 06 Никитенко Г. В., Антонов С. Н., Гаркавенко Н. С. Оценка влияния количества немагнитных вставок статора на величину силы тяги якоря линейного электродвигателя секатора

PDF Скачать статью в pdf.

DOI: 10.15507/2658-4123.036.202602.344-366

EDN: https://elibrary.ru/rzbghu

УДК 621.313.13/.17:634

 

Оценка влияния количества немагнитных вставок статора на величину силы тяги якоря линейного электродвигателя секатора

 

Никитенко Геннадий Владимирович
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой электрооборудования и энергообеспечения АПК Ставропольского государственного аграрного университета (355035, Российская Федерация, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, д. 12), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2797-0755, Researcher ID: N-1769-2014, Scopus ID: 57202640003, SPIN-код: 9068-0520, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Антонов Сергей Николаевич
кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры электрооборудования и энергообеспечения АПК Ставропольского государственного аграрного университета (355035, Российская Федерация, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, д. 12), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8931-269X, Researcher ID: V-1081-2017, Scopus ID: 57021226800, SPIN-код: 2575-3686, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Гаркавенко Никита Сергеевич
аспирант кафедры электрооборудования и энергообеспечения АПК Ставропольского государственного аграрного университета (355035, Российская Федерация, г. Ставрополь, пер. Зоотехнический, д. 12), ORCID: https://orcid.org/0009-0009-5948-391X, Researcher ID: KCR-2037-2024, SPIN-код: 8319-7266, Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Аннотация
Введение. Садоводство – это одно из передовых направлений сельского хозяйства, которое в последние годы демонстрирует количественный и качественный рост объема производства. Для обеспечения стабильности в долгосрочной перспективе необходима модернизация технических и технологических систем, используемых при детальной обрезке деревьев. В данный момент соотношение ручного и механизированного труда составляет 80 к 20 %. Высокая трудоемкость при работе с ручными или рычажно-приводными секаторами обуславливает неэффективность их использования и низкую производительность оператора. Наиболее актуальным является разработка устройств обрезки с приводом от линейного электродвигателя.
Цель исследования. Определить влияние количества немагнитных вставок статора и их геометрических размеров на силу тяги якоря.
Материалы и методы. Объект исследования – магнитная система линейного электродвигателя. Определялись конструктивные характеристики магнитной системы, влияющие на основной параметр работы линейного электродвигателя – силы тяги якоря. Исследования проводились с использованием законов электромеханики, теоретических основ электротехники, методов компьютерного моделирования.
Результаты исследования. При компьютерном моделировании магнитной системы изменялась длина немагнитной вставки статора от 8 до 18 мм, а также количество вставок от 1 до 5 шт. Получены зависимости изменения силы тяги, диапазон варьирования скорости при перемещения якоря и его взаимосвязь с количеством и длиной немагнитной вставки. При исследовании немагнитной вставки 8 мм максимальная сила тяги якоря 50 Н достигается при перемещении якоря за 3 мс. При этом для немагнитной вставки 18 мм максимальная сила равна 40 Н при перемещении якоря за 12 мс.
Обсуждение и заключение. Уменьшение длины немагнитных вставок статора, а также увеличение их количества приводит к повышению силы тяги якоря, что обеспечивает возрастание быстродействия, и улучшению качества поверхности среза ветки. Представленные результаты рекомендуется использовать при проектировании линейного электропривода для ручного инструмента. Перспектива исследования предполагает изучение влияния формы немагнитных и магнитных вставок на силу тяги якоря.

Ключевые слова: линейный электродвигатель, магнитная система, сила тяги якоря, садоводство, обрезка деревьев, электрифицированный инструмент

Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Для цитирования: Никитенко Г.В., Антонов С.Н., Гаркавенко Н.С. Оценка влияния количества немагнитных вставок статора на величину силы тяги якоря линейного электродвигателя секатора. Инженерные технологии и системы. 2026;36(2):344–366. https://doi.org/10.15507/2658-4123.26362.344-366

Вклад авторов:
Г. В. Никитенко – формулирование замысла / идеи исследования, целей и задач.
С. Н. Антонов – разработка или проектирование методологии исследования; создание моделей.
Н. С. Гаркавенко – осуществление научно-исследовательского процесса, включая выполнение экспериментов или сбор данных / доказательств.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Поступила в редакцию 29.09.2025;
поступила после рецензирования 09.02.2026;
принята к публикации 27.02.2026

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Усанов К.М., Каргин В.А., Моисеев А.П., Волгин А.В. Дискретные электромагнитные приводы в процессах и технологиях сельхозпроизводства и АПК: моногр. Саратов: ООО «Амирит»; 2021. 184 с. https://elibrary.ru/eopabd
  2. Kargin V.A., Volgin A.V., Moiseev A.P., Maradudin A.M., Leontiev A.A., Peretyatko A.V. Linear Stepping Electromagnetic Engine for Driving Conveyors. In: Journal of Physics: Conference Series: International Conference on Information Technologies in Business and Industries, ITBI 2019. Novosibirsk: Institute of Physics Publishing; 2019:052011. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1333/5/052011
  3. Usanov K.M., Volgin A.V., Kargin V.A., Moiseev A.P., Chetverikov E.A. Electric Converters of Electromagnetic Strike Machine with Battery Power. In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering: International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems. Tomsk: Institute of Physics Publishing; 2018:052031. https://doi.org/10.1088/1757-899X/327/5/052031
  4. Усанов К.М., Мошкин В.И., Каргин В.А., Волгин А.В. Линейные электромагнитные двигатели и приводы в импульсных процессах и технологиях: моногр. Курган: Курганский государственный университет; 2015. 202 с. https://elibrary.ru/vpdvep
  5. Тавасиев Р.М., Кудзаев А.Б., Туриев О.И. Математическая модель гидравлической цепи обрезчика ветвей. Аграрная наука. 2008;(9):13. https://elibrary.ru/juynpd
  6. Zhang J., Kang N., Qu Q., Zhou L., Zhang H. Automatic Fruit Picking Technology: A Comprehensive Review of Research Advances. Artificial Intelligence Review. 2024;57(54). https://doi.org/10.1007/s10462-023-10674-2
  7. Karkee M., Gord J., Sallato B., Whiting M. Optimizing Fruit Production Efficiencies Through Mechanization. In: Achieving Sustainable Cultivation of Temperate Zone Tree Fruits and Berries. 2019. p. 347–372. https://doi.org/10.19103/AS.2018.0040.10
  8. Khatri S., Shrestha S., Pokharel K.P. Evaluation of Manual Fruit Harvesters and Storability Characteristics of Harvested Sweet Orange Under Ordinary Room Storage Condition. Sustainability in Food and Agriculture. 2021;2(2):84–91. https://doi.org/10.26480/sfna.02.2021.84.91
  9. Antonov S.N. Study of Linear Electric Motor Magnetic System of Hand-Held Electrified Tool. In: Engineering for Rural Development: 20th International Scientific Conference Engineering for Rural Development. Jelgava. 2021:1627–1631. https://doi.org/10.22616/ERDev.2021.20.TF349
  10. Никитенко Г.В., Антонов С.Н., Мазинова Л.Э. Устройство съема плодов на основе линейного электродвигателя для садоводства. Сельский механизатор. 2025;(6):38–39. https://www.elibrary.ru/wbkisi
  11. Никитенко Г.В., Антонов С.Н., Каитов М.Р. Садовая электрифицированная пила с линейным электродвигателем. Сельский механизатор. 2024;(12):30–31 https://www.elibrary.ru/awzvoz
  12. Никитенко Г.В., Антонов С.Н., Адошев А.И., Каланчук И.В. Секатор с линейным электродвигателем для промышленного садоводства. Сельский механизатор. 2024;(10):36–37. https://www.elibrary.ru/fwozes
  13. Никитенко Г.В., Антонов С.Н. Моделирование линейного электродвигателя для электрифицированного секатора, используемого в садоводстве. Вестник НГИЭИ. 2019;(10):74–84. https://www.elibrary.ru/kgjqpj
  14. Kargin V., Usanov K., Moiseev A., Volgin A., Chetverikov E., Lagina L. Simulation of Energy Conversion Processes in Linear Electromagnetic Motors with Through Axial Channel. Strojnícky časopis – Journal of Mechanical Engineering. 2023;73(2):71–82. https://doi.org/10.2478/scjme-2023-0022
  15. Усанов К.М., Моисеев А.П. Некоторые перспективы применения электромагнитных машин с осевым каналом в процессах и технологиях АПК. Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н. И. Вавилова. 2008;(7):64–67. https://www.elibrary.ru/jspqsd
  16. Мошкин В.И., Нейман В.Ю., Угаров Г.Г. Импульсные линейные электромагнитные двигатели: моногр. Курган: Изд-во Курганского гос. ун-та; 2010. 220 с. https://www.elibrary.ru/qmhezf
  17. Moshkin V.I., Shestakov D.N., Pomyalov S.Y., Ugarov G.G. Mathematical Simulation of Electromagnetic Pulse Linear Motors. In: 2014 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering, Apede 2014: Conference Proceedings. Saratov: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc; 2014. p. 348–352. https://doi.org/10.1109/APEDE.2014.6958275
  18. Antonov S., Nikitenko G. Linear Electric Motor For Handheld Electrified Tools Used In Gardening. In: Engineering for Rural Development: 18th International Scientific Conference Engineering for Rural Development. Jelgava; 2019. p. 804–807. https://doi.org/10.22616/ERDev2019.18.N233
  19. Forbes M., Robertson W.S.P., Zander A.C., Paulides J.J.H. An Elemental Modelling Method for Linear Motor Parametric Studies Using Boundary-Free Analytic Magnetic Field Solutions: Including 3D Geometry, Permeability, and End Effects. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2025;(630):173416. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2025.173416
  20. Antonov S., Nikitenko G., Adoshev A., Devederkin I., Efanov A. Simulation of the Magnetic System of a Linear Motor for a Delimber. In: International Scientific-Practical Conference “Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources” (FIES 2021): Agriculture and Food Security: Technology, Innovation, Markets, Human Resources. Kazan: EDP Sciences; 2021. p. 00097. https://doi.org/10.1051/bioconf/20213700097
  21. Мошкин В.И., Нейман В.Ю., Угаров Г.Г. Импульсные линейные электромагнитные двигатели: моногр. Курган: Курганский государственный университет; 2010. 220 с. https://elibrary.ru/qmhezf
  22. Усанов К.М., Мошкин В.И., Угаров Г.Г. Линейный импульсный электромагнитный привод машин с автономным питанием: моногр. Курган: Курганский государственный университет; 2006. 283 с. https://elibrary.ru/qmeyhv
  23. Никитенко Г.В., Антонов С.Н., Мазинова Л.Э., Сергиенко Е.Г. Линейный электродвигатель. Патент 2792975 C1 Российская Федерация. 28 марта 2023. https://elibrary.ru/hlvafj
  24. Тавасиев Р.М., Дулаев А.К., Бекузаров А.Б., Дзабиев В.З., Туриев О.И. Секатор. Патент 2142221 C1 Российская Федерация. 12 октября 1999. https://elibrary.ru/aiypvi
  25. Hsieh M.-F., Tung C.-J., Yao W.-S., Wu M.-C., Liao Y.-S. Servo Design of a Vertical Axis Drive Using Dual Linear Motors for High Speed Electric Discharge Machining. International Journal of Machine Tools and Manufacture. 2007;47(3–4):546–554. https://doi.org/10.1016/j.ijmachtools.2006.05.011
  26. Guo G., Zhao Y., Yu A. Analysis of Electromagnetic Vibration of Submerged Tubular Linear Motors Based on Wave Propagation Approach. Wave Motion. 2024;(127):103287. https://doi.org/10.1016/j.wavemoti.2024.103287

 

Лицензия Creative Commons
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.

Подробности
Просмотров: 35