Экспериментальные исследования ударных электромеханических преобразователей с использованием пьезо- и тензодатчиков
The experimental research method of percussion electromechanical induction type transformers basing on simultaneous measurement of electrical parameters of the inductor and mechanical parameters at action the striker which accelerated by the armature on a struck object has been proposed. The mechani...
Saved in:
| Date: | 2011 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2011
|
| Series: | Електротехніка і електромеханіка |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143444 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Экспериментальные исследования ударных электромеханических преобразователей с использованием пьезо- и тензодатчиков / В.Ф. Болюх, И.С. Щукин // Електротехніка і електромеханіка. — 2011. — № 1. — С. 6-13. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-143444 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1434442025-02-09T11:38:50Z Экспериментальные исследования ударных электромеханических преобразователей с использованием пьезо- и тензодатчиков Experimental studies of percussion electromechanical transformers using piezoelectric and strain sensors Болюх, В.Ф. Щукин, И.С. Електричні машини та апарати The experimental research method of percussion electromechanical induction type transformers basing on simultaneous measurement of electrical parameters of the inductor and mechanical parameters at action the striker which accelerated by the armature on a struck object has been proposed. The mechanical effect is measured using piezoelectric and strain sensors on two devices when striker moves vertically upwards and downwards. Experiments discovered the features of the transformer associated with the influence of the armature, its form, movement at a prescribed distance, the size of the gap between the inductor and the armature, the parameters of the capacitive energy storage and accelerated load. 2011 Article Экспериментальные исследования ударных электромеханических преобразователей с использованием пьезо- и тензодатчиков / В.Ф. Болюх, И.С. Щукин // Електротехніка і електромеханіка. — 2011. — № 1. — С. 6-13. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 2074-272X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143444 621.313:536.2.24:539.2 ru Електротехніка і електромеханіка application/pdf Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати |
| spellingShingle |
Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати Болюх, В.Ф. Щукин, И.С. Экспериментальные исследования ударных электромеханических преобразователей с использованием пьезо- и тензодатчиков Електротехніка і електромеханіка |
| description |
The experimental research method of percussion electromechanical induction type transformers basing on simultaneous measurement of electrical parameters of the inductor and mechanical parameters at action the striker which accelerated by the armature on a struck object has been proposed. The mechanical effect is measured using piezoelectric and strain sensors on two devices when striker moves vertically upwards and downwards. Experiments discovered the features of the transformer associated with the influence of the armature, its form, movement at a prescribed distance, the size of the gap between the inductor and the armature, the parameters of the capacitive energy storage and accelerated load. |
| format |
Article |
| author |
Болюх, В.Ф. Щукин, И.С. |
| author_facet |
Болюх, В.Ф. Щукин, И.С. |
| author_sort |
Болюх, В.Ф. |
| title |
Экспериментальные исследования ударных электромеханических преобразователей с использованием пьезо- и тензодатчиков |
| title_short |
Экспериментальные исследования ударных электромеханических преобразователей с использованием пьезо- и тензодатчиков |
| title_full |
Экспериментальные исследования ударных электромеханических преобразователей с использованием пьезо- и тензодатчиков |
| title_fullStr |
Экспериментальные исследования ударных электромеханических преобразователей с использованием пьезо- и тензодатчиков |
| title_full_unstemmed |
Экспериментальные исследования ударных электромеханических преобразователей с использованием пьезо- и тензодатчиков |
| title_sort |
экспериментальные исследования ударных электромеханических преобразователей с использованием пьезо- и тензодатчиков |
| publisher |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| publishDate |
2011 |
| topic_facet |
Електричні машини та апарати |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143444 |
| citation_txt |
Экспериментальные исследования ударных электромеханических преобразователей с использованием пьезо- и тензодатчиков / В.Ф. Болюх, И.С. Щукин // Електротехніка і електромеханіка. — 2011. — № 1. — С. 6-13. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| series |
Електротехніка і електромеханіка |
| work_keys_str_mv |
AT bolûhvf éksperimentalʹnyeissledovaniâudarnyhélektromehaničeskihpreobrazovatelejsispolʹzovaniempʹezoitenzodatčikov AT ŝukinis éksperimentalʹnyeissledovaniâudarnyhélektromehaničeskihpreobrazovatelejsispolʹzovaniempʹezoitenzodatčikov AT bolûhvf experimentalstudiesofpercussionelectromechanicaltransformersusingpiezoelectricandstrainsensors AT ŝukinis experimentalstudiesofpercussionelectromechanicaltransformersusingpiezoelectricandstrainsensors |
| first_indexed |
2025-11-25T22:27:18Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:27:18Z |
| _version_ |
1849803029775122432 |
| fulltext |
6 ISSN 2074-272X. . 2011. 1
621.313:536.2.24:539.2
. , .
-
, -
, . - -
.
, , , ,
, , .
-
,
, .
- . -
, , , , -
, .
, -
.
, -
, -
, -
, -
, ,
, . [1-6].
,
,
[7-9]. -
.
-
, -
, -
( ) [10]. -
,
( ),
-
, -
-
-
.
,
,
[11].
-
,
-
.
-
-
-
. -
-
[10]:
,)()(...)()()(...
...)()(1)()(
0
112
21
2
12
0
1
1
1111
U
dz
dMtVti
dz
dMtVti
dt
dizM
dt
dizMdtti
Cdt
diLtiTR
n
n
n
n
t p
(1)
,)()(...)()()(...
...)()()()(
0
112
21
2
12
1
11111
U
dz
dMtVti
dz
dMtVti
dt
dizM
dt
dizM
dt
diLtiRtiTR
n
n
n
n
q (2)
,0)()()(...
...)()()()(
12
12
3
23
2
21
2
2222
dz
dMtVti
dt
dizM
dt
dizM
dt
dizM
dt
diLtiTR
n
n
(3)
.............................................................................................
,0
)(...)()(
1
1
1
1,
1
1,
dz
dMtVti
dt
dizM
dt
diM
dt
diLtiTR
n
n
nnn
n
nnnn
(4)
1 – ; 2,...,n – -
,
V(t); Rp(Tp), Lp, ip, Tp – ,
, p
; Mnk –
n k ; tp –
; U0 – ; C – -
.
(1) -
. (2) -
Rq. (3), (4)
.
, -
z,
gaprz fVfzfzifztf ,, , (5)
fz(i, z) –
:
z
dz
dM
titizif p
n
p
pz
1
2
1, , (6)
ISSN 2074-272X. . 2011. 1 7
fpr(z) – :
tZKzf Ppr , (7)
fa(V) – :
tVDVf exaaa
22
2125,0 , (8)
fg – :
fg =mankg, (9)
– ; Z(t) –
; a –
); a – -
; Dex2 – ; mank –
, ;
g – .
f
z V(t),
:
anknnnn mftttVtV /11 , (10)
-
-
,
[12].
-
, -
-
-
.
-
( . 1):
. 1. : – ; – ;
– ; –
,
, -
-
;
;
,
, ,
.
-
.
( ) -
( ) -
( . 1, ).
-
-
-
( . 1, ).
-
( ) .
,
, , -
( . 2). -
,
.
. 2.
, -
– -
.
.
,
-
-
.
, -
. 1,
-
- , -
– .
1
, 100,0
, 10 ,0
, 10,0
, 2,25
Z0,
0,5
Zend, 0…25
, . 46
), 2
1,8×4,8
,
7,5
mank, 0,43
mank,
0,52
, 1,4…7,0
U0, 0…400
-
,
, -
.
8 ISSN 2074-272X. . 2011. 1
( . 3).
. -
Zend, -
– ,
-
-4- 1.
-003,
, , -
vib
vvib .
. 3.
( ) ( )
-
RIGOL DS 522M, -
.
Z Z0.
avib -
f , -
, vvib –
FI :
;~;~
0
tftadttatv vib
t
vibvib (11)
vib
t
vib
t
vdttadttfFI ~~
00
. (12)
-
( )
( ), -
:
:
Im, i i ;
( )
-
t 0 t ;
-
Zend:
0/ ttZV end ; (13)
f ;
FI.
-
( . 4, ).
: -
Im, t ,
t ( . 4, ).
. 4. ( 1),
U0 = 300 , = 3000 ; Zend = 0 : – ;
–
,
-
Im, t
t U0 .
-
[13].
. 5 ,
U0 -
Im = 3000 .
( ),
)
U0,
Im .
ISSN 2074-272X. . 2011. 1 9
0
400
800
1200
1600
2000
m,
100 200 U0, 300
. 5.
,
, Zend, Z
-
.
-
: -
f 25 %, -
Im 5 %,
t t
10%.
.
2 -
2 ,
5 -
avib, f
( . 6). ,
t 0,7 0,5 , -
.
. 6. ( 2)
( 1)
= 6270 ; Zend = 0 : – U0 = 200 , – U0 = 400
Zend
t
,
f ( . 7).
. -
, , -
,
.
. 7. ( 2)
( 1)
= 6270 , U0 = 200 : – Zend = 5 ; – Zend = 25
. 8 ( -
) ( ) -
V ,
Zend = 7000 , -
U0 .
,
-
.
0
2
4
6
8
10
0 5 10 15 20 Zend,
U0 =400
U0 =300
U0 =200
V ,
. 8.
10 ISSN 2074-272X. . 2011. 1
2,2 (
6270 2859 )
: -
Im 28 %, -
t – 71 %, t – 43 %.
t -
14 %, FI – 3,12 .
Z -
.
2,5 5,0 Im -
8 %, t
6 %, t – 8 % ( . 9).
avib., -
f 25 %
t 2 . -
-
, , ,
.
Z
, Z
.
Z , -
.
. 9. ( 1) -
( 2) = 3000 ,
U0 = 300 , Zend = 0 : – Z = 2,5 ; – Z = 5
-
" " (mank = 0,43 ) " "
(mank = 5,43 ) ( . 10).
5 -
Im
" , t ,
" " V .
-
. 11). V
, -
, 8 % -
( . 12).
. 10.
U0 = 405 , = 6600 , Zend = 10 :
– mank = 0,43 ; – mank = 5,43
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 1,0 2,0 3,0 4,0 t, 5,0
i1,
2
1
. 11. mank:
1 – 0,43 ; 2 – 5,43
. 12. , " " " " ,
ISSN 2074-272X. . 2011. 1 11
. 12, , -
" " ,
, " " .
" "
. -
,
. ,
, -
[11], -
" " .
,
" " , -
-
" " .
-
, , -
-
[14]. -
-
–
, -
( . 13).
. 13.
,
. -
= 2850
,
U0 Zend, -
.
, ,
. -
-
f , (1 -
8,936 ). -
t -
.
-
f = 2fm/ ,
636,0 tfFI mexp . (14)
-
t
ank FIdttfVm
0
, (15)
-
. -
Kimp:
636,0 tfKFIKFI mimpexpimp
tot
exp . (16)
( . 14), -
,
.
-
( . 15).
. 14. -
: 1 – ; 2 – -
; 3 – ; 4 – ;
5 – ; 6 – ; 7 – ;
8 –
. 15. , -
U0 ( U0 = 250; 300; 350; 400 )
,
. -
,
( . 16).
U0 -
, , ,
), -
-
t ( . 17).
12 ISSN 2074-272X. . 2011. 1
. 16.
U0 = 350 , =2850 :
– Zend = 10 ; – Zend = 25
, FI -
Zend U0 = onst
U0
Zend = onst ( . 16). . 18 -
( -
) ( ) FI
= 2850 U0 = 400 . . 19 -
= 2850
Zend = 15 , , -
U0 FI.
, -
- , -
-
.
-
-
,
-
, .
: -
,
;
; -
; -
.
, -
- -
-
, .
. 17. -
Zend = 15 , =2850 , U0 = 400
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
5 10 15 20 Zend,
FI,
. 18.
ISSN 2074-272X. . 2011. 1 13
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
FI,
250 300 350 U0, 400
. 19.
, , -
, -
, -
.
,
, -
, -
-
-
.
1. . -
// . – 2002. – 11. –
. 24-28.
2. ., .
-
// -
. – 2005. – 12. – . 52-57.
3. Engel T.G., Surls D., Nunnally W.C. Prediction and verifi-
cation of electromagnetic forces in helical coil launchers // IEEE
Trans. Magnetics. – 2003. – Vol. 39. – 1. – P. 112-115.
4. ., ., . -
. –
: , 2003. – 288 .
5. .
// -
.
. – : . . . – 2007. – C. 99-103.
6. ., ., . -
-
-
// . – 2001. – 2. – . 28-32.
7. .
. – ., 1965. – 451 .
8. ., ., . . -
. – .: , 1973. – 533 .
9. . . – .:
, 1989. – 247 .
10. ., ., ., .
-
// -
. . : -
. – 2008. – . 2. – . 63-68.
11. ., ., ., .
-
// -
. – 2009. – 2. – . 9-14.
12. Field J.E.. Review of experimental techniques for high rate
deformation and shock studies// Int. J. Imp. Eng. – Vol. 30. –
2004. – P. 725-775.
13. . -
-
// . – 2001.
– 11. – . 27-31.
14. ., ., . -
-
// " ". – 2007. – 38. – . 30-35.
20.08.2010
, ., .
, ., .
"
" Ltd",
61002, , . , 21
. (057) 7076427
e-mail: bolukh@kpi.kharkov.ua, tech@tetra.kharkiv.com
V.F. Bolyukh , I.S. Schukin
Experimental studies of percussion electromechanical
transformers using piezoelectric and strain sensors.
The experimental research method of percussion electromechani-
cal induction type transformers basing on simultaneous measure-
ment of electrical parameters of the inductor and mechanical pa-
rameters at action the striker which accelerated by the armature on
a struck object has been proposed. The mechanical effect is meas-
ured using piezoelectric and strain sensors on two devices when
striker moves vertically upwards and downwards. Experiments
discovered the features of the transformer associated with the
influence of the armature, its form, movement at a prescribed
distance, the size of the gap between the inductor and the arma-
ture, the parameters of the capacitive energy storage and acceler-
ated load.
Key words – electromechanical induction type transformers,
experimental research method, piezoelectric sensor, strain
sensors.
|