બિન-સંપર્ક ચુંબકીય બેરિંગ્સ: ઉપકરણ, ક્ષમતાઓ, ફાયદા અને ગેરફાયદા

ચુંબકીય બેરિંગ્સ અથવા બિન-સંપર્ક સસ્પેન્શનની વાત કરીએ તો, અમે તેમના નોંધપાત્ર ગુણોને નોંધવામાં નિષ્ફળ જઈ શકતા નથી: કોઈ લ્યુબ્રિકેશનની જરૂર નથી, કોઈ ઘસવું નથી, તેથી કોઈ ઘર્ષણનું નુકસાન, અત્યંત નીચું કંપન સ્તર, ઉચ્ચ સંબંધિત ગતિ, ઓછી ઉર્જાનો વપરાશ, સ્વચાલિત નિયંત્રણ અને બેરિંગ મોનિટરિંગ. સિસ્ટમ, સીલિંગ ક્ષમતા.

આ તમામ ફાયદાઓ ચુંબકીય બેરિંગ્સને ઘણી એપ્લિકેશનો માટે શ્રેષ્ઠ ઉકેલો બનાવે છે: ગેસ ટર્બાઇન માટે, ક્રાયોજેનિક ટેક્નોલોજી માટે, હાઇ-સ્પીડ ઇલેક્ટ્રિક જનરેટરમાં, વેક્યુમ ઉપકરણો માટે, વિવિધ મેટલ-કટીંગ મશીનો અને અન્ય સાધનો માટે, જેમાં ઉચ્ચ-ચોકસાઇ અને હાઇ-સ્પીડનો સમાવેશ થાય છે. (લગભગ 100,000 rpm), જ્યાં યાંત્રિક નુકસાન, વિક્ષેપ અને ભૂલોની ગેરહાજરી મહત્વપૂર્ણ છે.

મૂળભૂત રીતે, ચુંબકીય બેરિંગ્સને બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: નિષ્ક્રિય અને સક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ્સ. નિષ્ક્રિય ચુંબકીય બેરિંગ્સનું ઉત્પાદન કરવામાં આવે છે કાયમી ચુંબક પર આધારિત, પરંતુ આ અભિગમ આદર્શથી દૂર છે, તેથી તેનો ભાગ્યે જ ઉપયોગ થાય છે.સક્રિય બેરિંગ્સ સાથે વધુ લવચીક અને વ્યાપક તકનીકી શક્યતાઓ ખોલવામાં આવે છે, જેમાં વાયર વિન્ડિંગ્સમાં વૈકલ્પિક પ્રવાહો દ્વારા ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવવામાં આવે છે.

બિન-સંપર્ક ચુંબકીય બેરિંગ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે

સક્રિય ચુંબકીય સસ્પેન્શન અથવા બેરિંગનું સંચાલન ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક લેવિટેશનના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે - ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોનો ઉપયોગ કરીને લેવિટેશન. અહીં, બેરિંગમાં શાફ્ટનું પરિભ્રમણ એકબીજા સાથે સપાટીઓના ભૌતિક સંપર્ક વિના થાય છે. આ કારણોસર, લુબ્રિકેશન સંપૂર્ણપણે બાકાત છે અને યાંત્રિક વસ્ત્રો હજુ પણ ગેરહાજર છે. આનાથી મશીનોની વિશ્વસનીયતા અને કાર્યક્ષમતા વધે છે.

નિષ્ણાતો રોટર શાફ્ટની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરવાના મહત્વને પણ નોંધે છે. સેન્સર સિસ્ટમ શાફ્ટની સ્થિતિનું સતત નિરીક્ષણ કરે છે અને સ્ટેટરના પોઝિશનિંગ મેગ્નેટિક ફિલ્ડને સમાયોજિત કરીને ચોક્કસ સ્થિતિ માટે સ્વચાલિત નિયંત્રણ સિસ્ટમને સંકેતો પ્રદાન કરે છે - શાફ્ટની ઇચ્છિત બાજુ પરનું આકર્ષણ બળ વર્તમાનને સમાયોજિત કરીને મજબૂત અથવા નબળું કરવામાં આવે છે. સક્રિય બેરિંગ્સના સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સ.

બે ટેપર્ડ એક્ટિવ બેરિંગ અથવા બે રેડિયલ અને એક એક્સિયલ એક્ટિવ બેરિંગ રોટરને હવામાં શાબ્દિક રીતે સંપર્ક કર્યા વિના સસ્પેન્ડ કરવાની મંજૂરી આપે છે. જીમ્બલ કંટ્રોલ સિસ્ટમ સતત કામ કરે છે, તે ડિજિટલ અથવા એનાલોગ હોઈ શકે છે. આ ઉચ્ચ જાળવણી શક્તિ, ઉચ્ચ લોડ ક્ષમતા અને એડજસ્ટેબલ જડતા અને શોક શોષણ પ્રદાન કરે છે. આ ટેક્નોલોજી બેરિંગ્સને નીચા અને ઊંચા તાપમાને, વેક્યૂમમાં, ઊંચી ઝડપે અને વંધ્યત્વ માટેની વધેલી જરૂરિયાતોની સ્થિતિમાં કામ કરવાની મંજૂરી આપે છે.

સક્રિય બિન-સંપર્ક ચુંબકીય બેરિંગ ઉપકરણ

ઉપરથી તે સ્પષ્ટ છે કે સક્રિય ચુંબકીય સસ્પેન્શન સિસ્ટમના મુખ્ય ભાગો છે: ચુંબકીય બેરિંગ અને સ્વચાલિત ઇલેક્ટ્રોનિક નિયંત્રણ સિસ્ટમ. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ દરેક સમયે રોટર પર જુદી જુદી બાજુઓથી કાર્ય કરે છે અને તેમની ક્રિયા ઇલેક્ટ્રોનિક કંટ્રોલ સિસ્ટમને આધિન છે.

રેડિયલ મેગ્નેટિક બેરિંગ રોટર ફેરોમેગ્નેટિક પ્લેટ્સથી સજ્જ છે, જે સ્ટેટર વિન્ડિંગ્સમાંથી રિટેન્ટિવ મેગ્નેટિક ફિલ્ડ દ્વારા કાર્ય કરે છે, જેના પરિણામે રોટર સ્ટેટરની મધ્યમાં તેને સ્પર્શ કર્યા વિના સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે. ઇન્ડક્ટિવ સેન્સર તેની સ્થિતિનું નિરીક્ષણ કરે છે. દરેક સમયે રોટર યોગ્ય સ્થિતિમાંથી કોઈપણ વિચલન એક સંકેતમાં પરિણમે છે જે રોટરને ઇચ્છિત સ્થિતિમાં પરત કરવા માટે નિયંત્રકને મોકલવામાં આવે છે. રેડિયલ ક્લિયરન્સ 0.5 અને 1 મીમી વચ્ચે હોઈ શકે છે.

ચુંબકીય સપોર્ટ બેરિંગ સમાન રીતે કાર્ય કરે છે. રિંગ-આકારના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ ટ્રેક્શન ડિસ્ક શાફ્ટ સાથે જોડાયેલા છે. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ સ્ટેટર પર સ્થિત છે. અક્ષીય સેન્સર શાફ્ટના છેડા પર સ્થિત છે.

મશીનના રોટરને તેના સ્ટોપ દરમિયાન અથવા રીટેન્શન સિસ્ટમની નિષ્ફળતાના સમયે વિશ્વસનીય રીતે જાળવી રાખવા માટે, સલામતી બોલ બેરિંગ્સનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે નિશ્ચિત કરવામાં આવે છે જેથી તેમની અને શાફ્ટ વચ્ચેનું અંતર ચુંબકીય બેરિંગના અડધા જેટલું સેટ કરવામાં આવે. .

સ્વચાલિત નિયંત્રણ સિસ્ટમ કેબિનેટમાં સ્થિત છે અને રોટર પોઝિશન સેન્સર્સના સંકેતો અનુસાર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટ દ્વારા વહેતા વર્તમાનના યોગ્ય મોડ્યુલેશન માટે જવાબદાર છે. એમ્પ્લીફાયર્સની શક્તિ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટની મહત્તમ શક્તિ, હવાના અંતરનું કદ અને રોટરની સ્થિતિમાં ફેરફાર માટે સિસ્ટમની પ્રતિક્રિયા સમય સાથે સંબંધિત છે.

બિન-સંપર્ક ચુંબકીય બેરિંગ્સ માટેની શક્યતાઓ

રેડિયલ મેગ્નેટિક બેરિંગમાં મહત્તમ શક્ય રોટર ગતિ કેન્દ્રત્યાગી બળનો પ્રતિકાર કરવાની ફેરોમેગ્નેટિક રોટર પ્લેટોની ક્ષમતા દ્વારા જ મર્યાદિત છે. સામાન્ય રીતે પેરિફેરલ સ્પીડ માટેની મર્યાદા 200 m/s છે, જ્યારે અક્ષીય ચુંબકીય બેરિંગ્સ માટે મર્યાદા સ્ટોપના કાસ્ટ સ્ટીલના પ્રતિકાર દ્વારા મર્યાદિત છે — સામાન્ય સામગ્રી સાથે 350 m/s.

લાગુ પડેલા ફેરોમેગ્નેટ એ પણ નક્કી કરે છે કે બેરિંગ અનુરૂપ બેરિંગ સ્ટેટરના વ્યાસ અને લંબાઈ સાથે ટકી શકે છે. પ્રમાણભૂત સામગ્રી માટે, મહત્તમ દબાણ 0.9 N / cm2 છે, જે પરંપરાગત સંપર્ક બેરિંગ્સ કરતા ઓછું છે, પરંતુ લોડ નુકશાનને શાફ્ટ વ્યાસમાં વધારો સાથે ઉચ્ચ પેરિફેરલ ગતિ દ્વારા સરભર કરી શકાય છે.

સક્રિય ચુંબકીય બેરિંગનો પાવર વપરાશ ખૂબ વધારે નથી. બેરિંગમાં સૌથી વધુ નુકસાન એડી કરંટને કારણે થાય છે, પરંતુ આ મશીનોમાં પરંપરાગત બેરિંગ્સનો ઉપયોગ કરતી વખતે નષ્ટ થતી ઊર્જા કરતાં દસ ગણું ઓછું છે. કપ્લિંગ્સ, થર્મલ અવરોધો અને અન્ય ઉપકરણોને બાદ કરતાં, બેરિંગ્સ વેક્યૂમ, હિલીયમ, ઓક્સિજન, દરિયાઈ પાણી અને વધુમાં અસરકારક રીતે કાર્ય કરે છે. તાપમાન શ્રેણી -253 ° સે થી + 450 ° સે છે.

ચુંબકીય બેરિંગ્સના સંબંધિત ગેરફાયદા

દરમિયાન, ચુંબકીય બેરિંગ્સમાં પણ ગેરફાયદા છે.

સૌ પ્રથમ, સહાયક સલામતી રોલિંગ બેરિંગ્સનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે, જે મહત્તમ બે નિષ્ફળતાઓનો સામનો કરી શકે છે, ત્યારબાદ તેમને નવા સાથે બદલવું આવશ્યક છે.

બીજું, સ્વચાલિત નિયંત્રણ સિસ્ટમની જટિલતા, જે, જો તે નિષ્ફળ જાય, તો જટિલ સમારકામની જરૂર પડશે.

ત્રીજું, બેરિંગ સ્ટેટર વિન્ડિંગનું તાપમાન ઊંચા પ્રવાહો પર વધે છે - વિન્ડિંગ્સ ગરમ થાય છે અને તેને પોતાની ઠંડકની જરૂર પડે છે, પ્રાધાન્યમાં પ્રવાહી ઠંડક.

છેલ્લે, બિન-સંપર્ક બેરિંગની સામગ્રીનો વપરાશ વધારે છે કારણ કે પર્યાપ્ત ચુંબકીય બળને ટેકો આપવા માટે બેરિંગ સપાટી મોટી હોવી જોઈએ - બેરિંગનો સ્ટેટર કોર મોટો અને ભારે છે. વત્તા ચુંબકીય સંતૃપ્તિની ઘટના.

પરંતુ દેખીતી ગેરફાયદા હોવા છતાં, ચુંબકીય બેરિંગ્સનો હવે વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, જેમાં ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળી ઓપ્ટિકલ સિસ્ટમ્સ અને લેસર ઇન્સ્ટોલેશનનો સમાવેશ થાય છે. એક રીતે અથવા બીજી રીતે, છેલ્લી સદીના મધ્યભાગથી, ચુંબકીય બેરિંગ્સ હંમેશાં સુધારી રહ્યા છે.