В.И. Посметьев, В.О. Никонов, В.В. Посметьев, В.А. Зеликов
Скачать
№ 2 (54)
Технологии. Машины и оборудование
Посметьев Валерий Иванович – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры машиностроительных технологий, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», ул. Тимирязева, 8, г. Воронеж, 394087, Российская Федерация, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-9878-7451, e-mail: posmetyev@mail.ru.
Никонов Вадим Олегович – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры производства, ремонта и эксплуатации машин, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», ул. Тимирязева, 8, г. Воронеж, 394087, Российская Федерация, ORCID: http://orcid.org/0000-0002-7380-9180, e-mail: 8888nike8888@mail.ru.
Посметьев Виктор Валерьевич – кандидат физико-математических наук, доцент кафедры механизации лесного хозяйства и проектирования машин, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», ул. Тимирязева, 8, г. Воронеж, 394087, Российская Федерация, ORCID: http://orcid.org/0000-0001-6622-5358, e-mail: victorvpo@mail.ru.
Зеликов Владимир Анатольевич – доктор технических наук, доцент, заведующий кафедрой организации перевозок и безопасности движения, ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова», ул. Тимирязева, 8, г. Воронеж, 394087, Российская Федерация, ORCID: http://orcid.org/0000-0003-2317-9413, e-mail: zelikov-vrn@mail.ru.
В данной статье решается проблема повышения энергоэффективности процесса вывозки лесоматериалов лесовозными автопоездами. Опыт эксплуатации показывает, что более 10 % энергии топлива расходуется лесовозным автопоездом на процессы трения в подвесках его звеньев. Обоснована актуальность целесообразности преобразования, накопления и полезного использования рассеиваемой в подвеске автопоезда энергии. Потенциал современных разработок российских и зарубежных ученых в области преобразования энергии колебаний в электрическую энергию различными по конструкции амортизаторами подвесок является достаточно значительным. При проектировании рекуперативных электромагнитных амортизаторов, все еще возникают проблемные вопросы, связанные с их ограниченной генерируемой мощностью. С целью повышения производительности генерирования электрической энергии, предложена перспективная конструкция рекуперативного электромагнитного амортизатора на постоянных магнитах. Исследование выполнялось на основе методов математического и имитационного моделирования. При изменении высоты неровностей от 0,1 до 0,9 м рекуперируемая электрическая мощность увеличивается с 0,34 до 10,5 кВт. При движении лесовозного автопоезда со скоростью 20 км/ч по неровностям опорной поверхности малой высоты – 0 ... 0,2 м, рекуперативные амортизаторы генерируют ограниченную мощность, не превышающую 1,35 кВт. При высоте неровностей опорной поверхности – 0,4 ... 0,6 м рекуперативные амортизаторы генерируют мощность в диапазоне от 4,2 до 6,8 кВт. При увеличении скорости движения автопоезда от 10 до 30 км/ч рекуперируемая электрическая мощность увеличивается с 1,17 до 7,94 кВт. Использование полученных результатов позволит конструкторам на стадии проектирования осуществлять доработку аналогичных конструкций рекуперативных электромагнитных амортизаторов.
лесовозный автомобиль-тягач, рекуперативный электромагнитный амортизатор, поверхность лесовозной дороги, численное интегрирование, магнитная индукция, рекуперируемая электрическая мощность, компьютерная программа, кольцевые магниты, производительность
Имитационное моделирование работы рекуперативных электромагнитных амортизаторов, установленных в подвеске лесовозного автопоезда / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, В. В. Посметьев, В. А. Зеликов // Лесотехнический журнал. – 2024. – Т. 14. – № 2 (54). – С. 260–279. – Библиогр.: с. 275–278 (25 назв.). – DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2024.2/15.
1. Посметьев, В. И. Оценка актуальности использования рекуперативной подвески с линейным электромагнитным генератором в конструкции лесовозного автомобиля / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, В. А. Зеликов // Воронежский научно-технический вестник. – 2022. – Т. 2, № 2 (40). – С. 50-63. – Библиогр. : с. 60-61 (27 назв.). – DOI: https://doi.org/10.34220/2311-8873-2022-50-63
2. Оптимизация конструктивных параметров рекуперативного сцепного устройства, установленного в лесовозном автомобиле с прицепом / В. О. Никонов, В. И. Посметьев, В. А. Зеликов, В. В. Посметьев, А. С. Чуйков // Лесотехнический журнал. – 2023. – Т. 13, № 1(49). – С. 162-179. – Библиогр. : с. 176-177 (20 назв.). – DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2023.1/11
3. Посметьев, В. И. Обоснование целесообразности оснащения лесовозных автопоездов рекуперативными тягово-сцепными устройствами по результатам имитационного моделирования : монография / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, В. В. Посметьев ; М-во науки и высшего образования РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2023. – 204 с. – Библиогр. : с. 185-203 (141 назв.). URL : https://www.elibrary.ru/item.asp?id=61082376.
4. Оптимизация конструктивных параметров пневмогидравлического седельно-сцепного устройства лесовозного автопоезда / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, А. Ю. Мануковский, В. В. Посметьев, А. В. Авдюхин // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2023. – № 3(393). – С. 126-139. – Библиогр. : с. 137-139 (20 назв.). – DOI: https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-3-126-139.
5. Борисов, В. А. Некоторые вопросы прочности сцепки тягача и полуприцепа-роспуска лесовозного автопоезда / В. А. Борисов, Д. В. Акинин, В. В. Никитин // Resources and Technology. – 2019. – Т. 16, № 3. – С. 12-23. – Библиогр. : с. 21-22 (21 назв.). – DOI: https://doi.org/10.15393/j2.art.2019.4702.
6. Верификация экспериментами моделей скорости движения лесовозов в зависимости от природно-производственных факторов / А. П. Мохирев, К. П. Рукомойников, П. М. Мазуркин, Н. А. Брагина // Лесной вестник. Forestry Bulletin. – 2021. – Т. 25, № 2. – С. 108-115. – Библиогр. : с. 113 (21 назв.). – DOI: https://doi.org/10.18698/2542-1468-2021-2-108-115.
7. Мазуркин, П. М. Рейтинги групп факторов вывозки сортиментов / П. М. Мазуркин, А. П. Мохирев, К. П. Рукомойников // Resources and Technology. – 2021. – Т. 18, № 3. – С. 37-52. – Библиогр. : с. 50-51 (12 назв.). – DOI: https://doi.org/10.15393/j2.art.2021.5803.
8. Мохирев, А. П. Закономерности ранговых распределений факторов вывозки древесины с лесных участков / А. П. Мохирев, К. П. Рукомойников, П. М. Мазуркин // Лесной вестник / Forestry Bulletin, – 2021. – Т. 25. № 4. С. 112-120. – Библиогр. : с. 117-118 (20 назв.). – DOI: https://doi.org/10.18698/2542-1468-2021-4-112-120.
9. Fractional Order PID Control Based on Ball Screw Energy Regenerative Active Suspension / Zhang J., Liu J., Liu B., Li M. // Actuators. 2022, 11(7), 189. – Bibliogr. : pp. 22-23 (31 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/act11070189 (SNIP 0,975).
10. Damping Performance Analysis of Magnetorheological Damper Based on Multiphysics Coupling / Hu G., Wu L., Deng Y., Yu L., Luo B. // Actuators, 2021; 10(8), 176. – Bibliogr. : pp. 22-23 (30 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/act10080176 (SNIP 0,975)
11. Song H. Research on Inertial Force Attenuation Structure and Semi-Active Control of Regenerative Suspension / Song H., Dong M., Wang X. // Applied Sciences, 2024, 14(6), 2314. – Bibliogr. : pp. 19-20 (31 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/app14062314 (SNIP 0,573).
12. Jia Y. An Analytical and Numerical Study of Magnetic Spring Suspension with Energy Recovery Capabilities / Jia Y., Li S., Shi Y. // Energies, 2018, 11(11), 3126. – Bibliogr. : pp. 14-15 (35 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/en11113126 (SNIP 1,025).
13. Duong M.-T. Design of a High-Performance 16-Slot 8-Pole Electromagnetic Shock Absorber Using a Novel Permanent Magnet Structure / Duong M.-T., Chun Y.-D., Hong D.-K. // Energies, 2018, 11(12), 3352. – Bibliogr. : pp. 11-12 (25 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/en11123352 (SNIP 1,025).
14. Bowen L. Design and Potential Power Recovery of Two Types of Energy Harvesting Shock Absorbers / Bowen L., Vinolas J., Olazagoitia J. L. // Energies, 2019, 12(24), 4710. – Bibliogr. : pp. 17-19 (42 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/en12244710 (SNIP 1,025).
15. An Energy-Harvesting System Using MPPT at Shock Absorber for Electric Vehicles / Lee J., Chun Y., Kim J., Park B. // Energies, 2021, 14(9), 2552. – Bibliogr. : pp. 12-14 (31 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/en14092552 (SNIP 1,025).
16. Alhumaid S. A Noncontact Magneto-Piezo Harvester-Based Vehicle Regenerative Suspension System: An Experimental Study / Alhumaid S., Hess D., Guldiken R. // Energies, 2022, 15(12), 4476. – Bibliogr. : pp. 15-17 (46 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/en15124476 (SNIP 1,025).
17. Jamolov U. Multiphysics Design of an Automotive Regenerative Eddy Current Damper / Jamolov U., Peccini F., Maizza G. // Energies, 2022, 15(14), 5044. – Bibliogr. : pp. 17-18 (37 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/en15145044 (SNIP 1,025).
18. Can a Semi-Active Energy Harvesting Shock Absorber Mimic a Given Vehicle Passive Suspension? / Reyes-Avendaño J. A., Moreno-Ramírez C., Gijón-Rivera C., Gonzalez-Hernandez H. G., Olazagoitia J. L. // Sensors. 2021, 21(13), 4378. – Bibliogr. : pp. 16-17 (34 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/s21134378 (SNIP 1,317).
19. Huang J. Analysis and Research on the Comprehensive Performance of Vehicle Magnetorheological Regenerative Suspension / Huang J., Wang E., Zhang H. // Vehicles, 2020, 2(4), 576-588. – Bibliogr. : pp. 587-588 (14 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/vehicles2040033 (SNIP 0,955).
20. Casavola A. Optimal Control Strategies for Energy Harvesting by Regenerative Shock Absorbers in Cars / Casavola A., Tedesco F., Vaglica P. // Vibration, 2020, 3(2), 99-115. – Bibliogr. : pp. 115 (15 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/vibration3020009 (SNIP 1,95).
21. Zhang R. Comprehensive Review of the Techniques on Regenerative Shock Absorber Systems / Zhang R., Wang X., John S. // Energies, 2018, 11(5), 1167. – Bibliogr. : pp. 37-43 (145 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/en11051167 (SNIP 1,025).
22. Considering Well-to-Wheels Analysis in Control Design: Regenerative Suspension Helps to Reduce Greenhouse Gas Emissions from Battery Electric Vehicles / Hu X., Sun J., Chen Y., Liu Q., Gu L. // Energies, 2019, 12(13), 2594. – Bibliogr. : pp. 18-19 (37 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/en12132594 (SNIP 1,025).
23. Nonlinear Modeling and Coordinate Optimization of a Semi-Active Energy Regenerative Suspension with an Electro-Hydraulic Actuator / Kou F., Du J., Wang Z., Li D., Xu J. // Algorithms, 2018, 11(2), 12. – Bibliogr. : pp. 16-17 (24 titles). – DOI: https://doi.org/10.3390/a11020012 (SNIP 0,913).
24. Посметьев, В. И. Анализ конструкций электромагнитных амортизаторов, рекуперирующих энергию в подвесках автомобилей / В. И. Посметьев, В. О. Никонов, А. С. Синицын // Проблемы эксплуатации и перспективы развития автомобильного транспорта : Материалы Всероссийской научно-технической конференции, Воронеж, 05-06 октября 2023 года / отв. редактор В.О. Никонов. – Воронеж, 2023. – С. 31-44. – Библиогр. : с. 41-44 (30 назв.). – DOI: https://doi.org/10.58168/OPPRTD_31-44. – URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54789870.
25. Патент № 2799872 Российская Федерация, МПК F16F 15/03, B60G 13/14, H02K 41/02. Рекуперативный амортизатор на основе линейного электродвигателя с постоянными магнитами : № 2023105791 : заявл. 13.03.2023 : опубл. 13.07.2023 / Д. В. Миронов, Р. Н. Хамитов, В. И. Посметьев, В. О. Никонов, А. П. Проговоров, И. В. Матери, С. В. Рослов, А. С. Мирончик ; заявитель Миронов Д. В., Проговоров А. П. URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=54203825.