Магнитожидкостный подшипник

Магнитожидкостный подшипник

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпмм

ОП ИСАИИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()883581 (61) Дополмительмое к авт. саид-ву— (22)Заявлено 13.03.80 (21) 2895191/24-07 (53)M. Кл.

F 16 С 33/00 с присоединением заявки,ре—

Ртвударстахвы11 кеттятет

CCCP ае авлаи мзебретекк11 н отхрытвй (23) Приоритет

Опубликовано 23. 11.81.бктллетень М 43

Дата опубликования описания 25. I 1. 81 (53) УДК 621.822.. 3 (088. 8) Б.М. Берковский, А.Н. Вислович, А.А. Жда и В.Е. Фертман (72) Авторы изобретения

1?д тр,„-,,„, f ll

: "ХПИ-;у," .- Й;.-;Я

Ордена Трудового Красного Знамени институт те%то",...., и массообмена им. А.В. Лыкова АН Белорусской CCP (71) Заявитель (54) МАГНИТОЖИДКОСТНЫЙ ПОДШИПНИК

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к устройствам подшипников, смазываемых магнитной жидкостью

Известны магнитожидкостные подшипники, где в качестве смазывающей жидкости используют магнитную жидкость, которая удерживается в зазоре неоднородным магнитным полем, что тем самым позволяет уменьшить расход жидкости (13.

Недостаток этого подшипника в том, что конструкция его сложна.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является магнитожидкостный подшипник, в корпусе которого установлен кольцевой постоянный магнит, образующий вместе с валом полость, заполненную магнит-. ной жидкостью.

При вращении вала градиентные магнитные силы, создаваемые постоянным кольцевым магнитом, намагниченньхт в осевом направлении, удерживают магнитную жидкость в указанной полосI ти н тем самым препятствуют ее вытеканию 21.

Однако известное устройство не обеспечивает достаточной жесткости

5 подшипника при радиальных смещениях вала. Радиальные .смещения последнего могут приводить к разрыву смазочного слоя магнитной жидкости и повышенному

10 износу внутренней поверхности кольцевого постоянного магнита и внешней поверхности вращающегося вала, что в конечном счете снижает надежность и долговечность работы магнитожид1S костного подшипника.

Цель изобретения — повышение надежности и срока службы магнитожидкостного подшипника путем увеличения жесткости подшипника при радиальных смещениях вала.

Укаэанная цель достигаетср тем, что кольцевой постоянный магнит выполнен составным из отдельных кольце вых постоянных магнитов, намагничен983581 4 ных в радиальном направлении, и направление намагниченности соседних кольцевых постоянных магнитов противоположно..

На фиг. 1 представлен продольный разрез магнитожидкостного подшипника с магнитным корпусом и немагнитным валом; на фиг. 2 — то .же, с немагнитным корпусом и магнитным валом; на фиг. 3 — - подшипник с немагнитными. корпусом и валом; на фиг. 4 — то же, второй вариант.

В неподвижном корпусе 1 магнитожидкостного подшипника установлены кольцевые постоянные магниты 2, намагниченные в радиальном направлении, причем направление намагниченности соседних кольцевых постоянных магнитов 2 противоположно. Соседние магниты 2 могут быть разделены немагнитными прокладками 3. Закрепление кольцевых постоянных магнитов 2, разделенных немагнитными прокладками 3, производят. посредством стопорной гайки 4. Полость 5, образованная между внутренними поверхностями кольцевых постоянньж магнитов 2 и немагнитных прокладок 3 и наружной поверхности вала 6, заполняют магнитной жидкостьщ

7. Радиально направленный магнитный поток выходящий из внутренней..@ внеш1 ней поверхностей отдельного кольцевого постоянного магнита 2, искривляется и замыкается через соседние магтниты, так как направление их намагниченности противоположно. Магнитные потоки, выходящие из внешних поверхностей кольцевых постоянных магнитов 2, легко замыкаются через магнитный корпус 1, обеспечивая тем самым максимальную величину магнитного поля на внутренних поверхностях кольцевых постоянных магнитов 2, контактирующих с магнитной жидкостью 7, что необходимо для увеличения жесткости подшипника. Направление магнитных потоков в магнитожидкостном подшипнике .показано на фиг. 1 штриховыми линиями. Для уменьшения краевого эффекта ширина торцовых кольцевых постоянных магнитов 2 должна быть меньше ширины внутренних.

Расположение кольцевых постоянных магнитов 2, которые создают интенсивное неоднократное магнитное поле, осу ществляют по разному в зависимости от магнитных свойств корпуса 1 подшипника и вала 6, и других конструкторских требований, Так, например, 5 l0 l5

55 в случае немагнитного корпуса 1 и магнитного вала 6 (фиг. 2), кольцевые постоянные магниты 2 вместе с разделяющими их прокладками 3 закрепляют на валу 6 посредством стопорной гайки 4, а полость 5, образованная между внутренней поверхностью немагнитного корпуса 1 магнитожидкостного подшипника и наружными поверхностями кольцевых гостоянных магнитов 2, заполняют магнитной жидкостью 7. Магнитный поток, выходящий из внутренних поверхностей кольцевых постоянных магнитов 2, легко замыкают через магнитный вал 6, обеспечивая максимальную величину поля на внешних поверхностях кольцевых постоянных магнитов .2, контактирующих с магнитной жидкостью 7.

Для использования устройства в случае немагнитных корпуса 1 и вала 6 его необходимо дополнить кольцевой вставкой иэ магнитного материала 8.

При ее креплении на валу 6 (фиг. 3) вставка 8 облегчает замыкание магнитного потока, выходящего из внутренних поверхностей кольцевых постоянных магнитов 2.

При креплении вставки 8 (фиг. 4) внутри немагнитного корпуса 1 она облегчает замыкание потока, выходящего из наружных поверхностей кольцевых постоянных магнитов 2. С целью . уменьшения потерь на трение, выгоднее использовать второй вариант (фиг. 4) закрепления магнитной вставки 8. При заданной ширине зазора по- лости 5 и скорости вращения вала 6 для всех случаев представленных вариантов магнитожидкостного подшипника потери на трение уменьшаются при уменьшении радиуса вала 6. увеличение жесткости подшипника осуществляют следующим образом.

В неоднородном магнитом поле, создаваемом кольцевыми постоянными магнитами 2, намагниченными в радиальном направлении, на магнитную жидкость

7, заполняющую полость 5, действует объемная магнитная сила, равна p«hhpH, где /4 = 43ПО 7.Гн/м — магнитная

О постоянная; M — - намагниченность магнитной жидкости; С Н вЂ” градиент напряженности магнитного поля. Объемная магнитая сила создает в смазочном слое магнитной жидкости 7 неоднородное распределение давления в радиальном направлении. Давление больше там, где больше напряженность по"

5 ля, т.е ° вблизи контактирующей со смазкой 7 поверхности кольцевых постоянных магнитов 2, создающих магнитное поле.

Вследствие того, что в предлагаемой конструкции магнитожидкостного подшипника весь магнитный поток про,ходит через жидкость (а не половина, как в известной), повысится индукция в жидкости и ее намагниченность.

Удельная грузоподъемность на единицу поверхности вала такого подшипника Р 0,,2 ВМ, где  — индукция

Умагнитов 2; М вЂ” намагниченность жидЯ( кости на поверхностях магнита 2. С увеличением индукции возрастет удельная сила, а следовательно, и жесткость магнитного подшипника при радиальных смещениях, что повышает его надежность и срок службы.

Формула изобретения

Магнитожидкостный подшипник, содержащий корпус, в котором установлен

83581 6 кольцевой постоянный магнит, вал, в промежутке между вайом и магнитом размещена магнитная жидкость, о т .. л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения жесткости подшипника при радиальных перемещениях. вала, кольцевой постоянный магнит выполнен составным из отдельных кольце= вых постоянных магнитов1 намагничен10 ных в радиальном направлении, и направление намагниченности в соседних магнитах противоположно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фертман В.Е. Магнитные жидкости — естественная конвекция и теплообмен. Минск, "Наука и техника", 1978, с. 57-58.

2. Патент Франции 9 2212877, кл. F 16 С 33/00, 1974.

883581

Фиг.

Составитель В. Трегубов

Редактор Н. Лазаренко Техред А.Савка Корректор Н. Стец

Заказ 10180/58 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. g. 4/5 л

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4