Simulation of the Interaction of Magnetic Assemblies of the "Karusel" Levitating Milking Platform

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

On large dairy farms of 1,200 heads or more, milking machines of the "Karusel" type with a capacity of 40 to 90 milking places have become the most widespread. The large size of the installation itself and the high mechanical load on the platform determine the increased wear of the wheel thrusters (rail-wheel). Therefore, the development of a levitating milking platform with permanent magnets is of urgent importance. The study was conducted to determine the parameters of the magnetic field generated by permanent magnets based on simulation using the Ansys Maxwell program. Three variants of magnetic assemblies were considered: with permanent rectangular, cylindrical and cubic magnets assembled in the form of Halbach arrays. The visualized results of 3D-modeling of the levitating magnetic field between movable and stationary magnetic assemblies in the form of magnetic induction lines have been obtained, allowing us to assess the overall picture of the magnetic field distribution in the air gap and beyond, and determine its force characteristics, creating the effect of levitation, as well as the number of magnetic assemblies per milking place. The average value of magnetic induction in a working gap of the magnetic assemblies made: for rectangular magnets (100 × 100 × 30mm) – 0,306 TL, cylindrical magnets (100 × 30mm) – 0,233 TL and double symmetric Assembly of Halbach (5 × 5) of the five magnets cubic form (25 × 25 × 25) – 0,539 TL. Specific repulsive forces per 1 kg elementary magnetic assemblies for rectangular magnets made – 84 N/kg cylindrical – 48,7 N/kg for the Assembly of Halbach – 314,3 N/kg. It is preferable to use Halbach assemblies when creating a levitating milking platform.

About the authors

Y. P. Lobachevsky

Federal Scientific Agroengineering Center VIM

Email: kirvv2014@mail.ru
109428, Moskva, 1‑i Institutskii proezd, 5

V. F. Fedorenko

Federal Scientific Agroengineering Center VIM

109428, Moskva, 1‑i Institutskii proezd, 5

V. V. Kirsanov

Federal Scientific Agroengineering Center VIM

109428, Moskva, 1‑i Institutskii proezd, 5

D. Y. Pavkin

Federal Scientific Agroengineering Center VIM

109428, Moskva, 1‑i Institutskii proezd, 5

S. V. Kirsanov

Federal Scientific Agroengineering Center VIM

109428, Moskva, 1‑i Institutskii proezd, 5

References

  1. Морозов Н. М., Кирсанов В. В., Ценч Ю. С. Историко–аналитическая оценка развития процессов автоматизации и роботизации в молочном животноводстве // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2023. Т. 17. № 1. С. 11–18.
  2. Лобачевский Я. П., Кирсанов В. В., Кирсанов С. В. платформы Карусель на принципах магнитной левитации // Российская сельскохозяйственная наука. 2024. № 2. С. 63–67.
  3. Зайцев А. А., Соколова Я. В., Пантина Т. А. Инновационное развитие транспортной системы с применением технологии магнитной левитации // Мир транспорта. 2019. Т. 17. № 4(83). С. 36–45.
  4. Исследование магнитных полей в новой конструкции гомополярного магнитного подшипника / В. Е. Вавилов, Ф. Р. Исмагилов, А. А. Жеребцов и др. // Авиакосмическое приборостроение. 2023. № 8. С. 50–61.
  5. Черкасова О. А. Сравнительное исследование нелинейных магнитных характеристик для магнитного подвеса при помощи численного моделирования // Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. Т. 183. 2021. № 4. С. 20–25.
  6. Кирсанов В. В., Федоренко В. Ф., Кирсанов С. В. Магнитостатический расчет левитирующей вращающейся доильной платформы карусель на постоянных магнитах // Техника и оборудование для села. 2024. № 6(324). С. 29–32.
  7. Микроскопическая структура магнитного поля на поверхности постоянного магнита / Б. А. Гинзбург, Т. П. Каминская, П. А. Поляков и др. // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2018. Т. 82. № 2. С. 226–231.
  8. Моделирование магнитного поля в нелинейных ферромагнитных средах с использованием блочных элементов и их схем замещения / А. Н. Ткачев, А. В. Пашковский, Д. Н. Черноиван и др. // Известия высших учебных заведений. Электромеханика. 2020. Т. 63. № 2–3. С. 44–54.
  9. Сверхпроводящие многополюсные вигглеры для генерации синхротронного излучения в ИЯФ СО РАН / В. А. Шкаруба, А. В. Брагин, А. А. Волков и др. // Письма в журнал физика элементарных частиц и атомного ядра. 2020. Т. 17. № 4. С. 567–575
  10. Зайцев А. А. Грузовая транспортная платформа на магнитно-левитационной основе: опыт создания // Транспортные системы и технологии. 2015. Т. 1. № 2. С. 5–15.
  11. Брюханов С. А. Устройство магнитной левитации на постоянных магнитах // Патент РФ 2743104. Опубл. 15.02.2021. бюлл. № 5.
  12. Коротченя В. М., Ценч Ю. С., Лобачевский Я. П. Система машин как фактор научно-технического прогресса в агропромышленном комплексе // Российская сельскохозяйственная наука. 2024. № 4. С. 67–72.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».