Łożysko magnetyczne jest rodzajem wspornika, który podtrzymuje obciążenie lub zawieszenie wirnika siłą pola magnetycznego.Łożyska te szybko się rozwinęły w ostatnich latach, zwłaszcza w zastosowaniach wymagających dużych prędkości, niskiego tarcia, wysokich (niskich) temperatur i próżni.W porównaniu z innymi formami nośnymi łożysko magnetyczne ma swoje wyjątkowe zalety i ma świetlaną przyszłość.Kilka typowych łożysk magnetycznych
1.Łożysko magnetyczne z magnesem trwałym
Łożyska magnetyczne z magnesami trwałymi są wykonane z magnesów trwałych i mogą mieć różne kształty.Nośność i sztywność łożyska zależy od rodzaju materiału magnesu trwałego, kształtu, obszaru, grubości i konfiguracji biegunów magnetycznych, luzu łożyskowego oraz rozmiaru części ze stali miękkiej magnetycznej.Teoretyczne obliczenia tego łożyska są bardzo trudne, a" eksperymentalna metoda podobieństwa" jest często używany do projektowania konstrukcji.W drodze eksperymentów określa się kilka typowych konstrukcji nośnych oraz mierzy ich nośność i sztywność.Dopóki łożysko nowej konstrukcji jest wykonane z tego samego materiału, kształt konstrukcyjny i rozmiar są określone proporcjonalnie, jego wydajność można obliczyć proporcjonalnie, na przykład nośność łożyska jest proporcjonalna do kwadratu wielkości charakterystycznej łożyska.
2.Pasywne łożysko magnetyczne napędzane prądem przemiennym
Łożyska oporowe są zwykle łączone parami, przy czym każde łożysko działa jak elektromagnes.Geometryczny kształt żelaznego rdzenia ma zazwyczaj kształt litery E, U lub jest okrągły.Istnieją dwa rodzaje trybów strojenia: szeregowy i równoległy.
I. Charakterystyka i klasyfikacja
1.Charakterystyka
Małe tarcie, niskie zużycie energii, pozwala osiągnąć bardzo wysoką prędkość działania.
Obsługa wysokiej precyzji, stabilnej pracy, niezawodności.
(3) może pracować w środowisku wysokotemperaturowym, kriogenicznym i próżniowym.
Złożona struktura, trudne warunki, zakłócenia magnetyczne środowiska, ale żadnych innych zanieczyszczeń.
2.Klasyfikacja
Łożyska magnetyczne są klasyfikowane ze względu na sposób sterowania, źródło energii magnetycznej i strukturę.Ponadto ze względu na rodzaj pola magnetycznego można podzielić na typ z magnesem trwałym, typ elektromagnesu i magnes trwały - elektromagnes hybrydowy.Można go również podzielić na typ ssania i typ odpychania w zależności od rodzaju siły zawieszenia łożyska.Nadprzewodzące łożyska magnetyczne dzielą się również na dwa typy: nadprzewodnictwo niskotemperaturowe i nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe.
Istnieją pewne szczególne ograniczenia między różnymi typami w powyższych kategoriach, na które należy zwrócić szczególną uwagę.
(1) łożysko z magnesem trwałym może być tylko pasywne (pasywne), a łożysko pasywne nie może być stabilne w trzech kierunkach, co najmniej jeden kierunek powinien być używany w typie aktywnym.
Łożyska napędzane prądem stałym mogą być tylko typem aktywnym (typ aktywny).
Łożyska z czystym elektromagnesem mogą mieć tylko 5 stopni swobody, a ich objętość, masa i pobór mocy są stosunkowo duże.
Łożysko magnetyczne typu odpychającego, ze względu na niskie wykorzystanie siły magnetycznej, konstrukcja jest bardziej złożona niż typ ssący, zwykle rzadko używany.
Przykłady zastosowań łożyska magnetycznego
1.Zastosowanie obrabiarki we wrzecionie obrabiarki jest ograniczone, ma charakter próbny.
(1) precyzyjne wrzeciono maszyny
Francuska firma S2M wyprodukowała precyzyjne wrzeciono wsparte na sterowanym łożysku magnetycznym 5 stopni. Wartość dn łożyska promieniowego wynosi 4x106 mm · obr / min, prędkość czopu wynosi 200 m / s, wartość dn łożyska oporowego wynosi 8 x 106 mm · obr / min, a prędkość czopu oporowego wynosi 400 m / s.
(2) ultra-precyzyjna tokarka do soczewek
Wrzeciono ultraprecyzyjnej tokarki soczewkowej wspartej na aktywnym łożysku magnetycznym firmy S2M we Francji ma prędkość 2000r / min, moc lkW i dokładność obróbki 0,05tm.
2.Zastosowania w precyzyjnych instrumentach
Brytyjskie krajowe laboratorium fizyczne opracowało automatyczny przyrząd do pomiaru rozdzielczości wykorzystujący prowadnicę maglev. W paśmie częstotliwości lkHz, sztywność nośna wynosi 175N / g, a rozdzielczość do 0,1nm.
3.Zastosowania w klasach pomp
(1) pompa krwi
Pompa krwi z łożyskiem magnetycznym opracowana przez uniwersytet w Tokio i korporację NTN.Wrzeciono jest obsługiwane przez łożysko magnetyczne z aktywnym sterowaniem 5 stopni. Nośność importowanego łożyska promieniowego wynosi 18N, nośność promieniowa łożyska eksportowego wynosi 22N, a nośność łożyska oporowego wynosi 9,2n.
(2) pompa obiegowa Francja Firma SEP przyjmuje aktywne łożysko magnetyczne firmy S2M&# 39 w celu opracowania pompy cyrkulacyjnej ciekłego tlenu i ciekłego wodoru do silnika rakietowego.
4.Zastosowania w technologii kosmicznej
Japan' NAL& MELCO i NAL& TOSIBA wykorzystują aktywne łożyska magnetyczne do wspierania koła bezwładności kontroli położenia kosmicznego.
5.Zastosowania w eksperymentach fizycznych
(1) wysokoprecyzyjny konwerter wiązki cząstek Firma Niemcy Uranit wprowadziła trzy rodzaje konwertera wiązki cząstek z łożyskiem magnetycznym podtrzymującym wirnik.
(2) selektor neutronów
Selektor neutronów wyprodukowany przez niemiecką firmę KFA wykorzystuje pasywne łożysko magnetyczne o pojedynczym stopniu swobody do podtrzymywania wirnika z prędkością obrotową 36000 obr / min.