На главную
Справочник конструктораполезный сайт для инженера-машиностроителя


СПРАВОЧНИК

МЕНЮ

Магнитный подшипник

Подшипники - это технические устройства, представляющие частью опор вращающихся осей и волн.
Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу или оси, и передают их на рамку, корпус или иные части конструкции.
При этом они необходимы также удерживать вал в пространстве, обеспечивать вращение, шатание или линейное перемещение с наименьшими энергопотерями.
От качества подшипников в важной степени зависит коэффициент полезного влияния, работоспособность и долговечность машины.

Robowood_2913_5XM.jpgRobowood_2913_5XM.jpg

При работе с макетом простейшего магнитного подшипника выявились следующие его пороки : Высокая неоднородность намагниченности колец ( по угловой координате ) приводит к образованию высокого момента торможения при вращении и биениям вдоль оси.
Небольшое значение радиальной жесткости подобно следствию большой величины зазора, а также недостаточное демпфирование.
Большое энергопотребление в расчете на единицу усилия вдоль оси подобно следствию магнитной незамкнутости магнитоэлектрического привода и недостаточно эффективного, поэтому, использования катушки.
Высокое значение магнитной индукции полей рассеяния.

Подшипники являются наиболее разболтанным и хорошим элементом многих агрегатов от автомобиля до космического кораблика и ракеты.
Однако механические подшипники почти исчерпали собственное развитие.
Они располагают быстрейший износ, требуют регулярного ухода и летучи.
Кроме того, механическое подшипники имеют ограничение по скорости вращения, и надежности, что сужает их область применения.
бесконтактные Известны электромагнитные подшипники вращения.
Однако это довольно непростые и ценные устройства.

Использование гидродинамических подшипников скольжения вместо подшипников качения в компьютерных HDD ( Hard Disk Drive ) дает возможность регулировать скорость вращения шпинделейв широком диапазоне ( до 20 000 об/мин ), уменьшить шум и влияние вибраций на работу устройств, тем самым позволив увеличить скорость передачи данных, обеспечить сохранность записанной информации и срок службы устройства в целом ( до 10 лет ), а также - создать компактнее HDD ( 0, 8 - дюймовые )

Serkap - 30 Mar 2011 ( 08:18 ) Так, ьля!
Дошли мои лапы до сих экспериментов.
Сделал всё по методичке.
Опыты Русика легко повторяемы.
Потенциальная яма ищется легко.
Но нагрузку на ось можно дать только 0.5 - 1 грамм ( У меня магниты были ферритовые большие, как у Русика ) При самой мизерной нагрузке ось прилипает к статору и не отлипает, т.е. выходит со строя!
А у Николаева что вы замечали?
Ось нагружается и совсем не пристает к статору.
Так что изложенный в статье эксперимент к магнитному подшипнику Николаева отношения не располагает!

Конструкция испытывалась на частоту вращения до 4500 об/мин ;
на рис.
5представлен график изменения момента потерь на токи Фуко T f в зависимости от частоты вращения n об/мин.
Потери в фиксирующих подшипниках Т l в данной системе весьма маленькие и на практике могут не учитываться.
Легко вычислить, что потери мощности на токи Фуко при наибольшей для маховика накопителя энергии частоте вращения 3600 об/мин составляет 132 ватта, а в фиксирующих подшипниках – 38 ватт, что весьма мало.

Ссылки : Eric Maslen.
Magnetic Bearings.
University of Virginia, Department of Mechanical, Aerospace and Nuclear Engineering, Charlottesville, Virginia, 2000.
Журавлев Ю.
Н. Активные магнитные подшипники : Теория, расчет, применение.
- СПб.
: Политехника, 2003.
- 206 с.
: ил.
Неизменные магниты : Справочник / Альтман А.
, Герберг А.
Н., Гладышев П.
и др.
Под ред.
М. Пятина.
- 2-е изд., перераб. и доп.
- М.
: Энергия, 1980.
- 488 с.
, ил.
Аксиальный подшипник - осесимметричный, который нельзя отменить противодействие продольным ( осевым ) нагрузкам.
Ирншоу теорема ( заказ ) - правило невозможности постоянного равновесия в системе трупов, взаимодействующих посредством полей, потенциал которых изменяется обратно пропорционально расстоянию от ключа, и не способных к изотропному вытеснению полей взаимодействия из занимаемого пространства.
Магнитный подвес - устройство для разгрузки опоры, работающее за счет мощностей магнитного притяжения или отталкивания.
Магнитный подшипник - подшипник, принцип работы которого организован на использовании мощностей магнитного притяжения или отталкивания.
Подшипник -, который нельзя отменить отдельные элементы конструкции, обеспечивающий им некоторое количество степеней свободы друг относительно друга.
Радиальный подшипник - осесимметричный, который нельзя отменить противодействие поперечным ( радиальным ) нагрузкам.

Robowood_2913.jpgRobowood_2913.jpg

Главным преимуществом этих подшипников является отсутствие контакта и следующие отсюда : высокая износостойкость ;
возможность использования подшипника в враждебных окружениях, при высоких или низших температурах ( Луна, Марс ).
Пробелы В эпизоде исчезновения магнитного поля, что может быть катастрофическим для всей механической системы, нужно обеспечить страховочные подшипники.
Обыкновенно это подшипники качения, которые в этом эпизоде могут выдерживать один или два отказа магнитных подшипников, после чего их необходимо заменить.
Вследствиe того, что магнитное притяжение включает в себя определенную неустойчивость, употребляют достаточно непростые и громоздкие системы управления, которые затрудняют ремонт и эксплуатацию подшипника.
Нагревание.
Обмотка подшипника нагревается вследствие прохождения через нее тока.
Когда это нежелательно, поэтому устанавливаются дополнительные системы охлаждения.


Справочник конструктора - Все что нужно любому конструктору! ©2008-2017