Способ определения усилия магнитного притяжения двух ферромагнитных поверхностей

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к определению уситшя магнитного притяжения взаимоперемещающихся ферромагнитных поверхностей , например линейных электродвигателей . Цель изобретения - расширение области применения за счет уменьшения нагрузочного усилия. К ферромагнитным поверхностям прикладывают усилие аэростатической опоры 3, которая представляет собой систе:Му отверстий либо в зазоре между взаимоперемещающимися поверхностями, либо в отдельных вынесенных консолях, укреплённых на одной из поверхностей. Часто взаимоперемещающиеся поверхности имеют собственную аэростатическую опору, необходимую для. обеспечения работоспособности устройства, например двухкоординатные линейные шаговые двигатели. Давление на выходе аэростатической опоры Р измеряют манометром 4. Величину iSasopa между ферромагнитными поверхностями измеряют. (О датчиком 5. Поверхности нагружают ел известным усилием F , измеряемым динамометром 6. Во время нагружения поверхностей усилием F, давление на входе аэростатической опоры Р изменяют таким образом, чтобы показания индикатора перемещений не изменялись. Величина усилия притяжения ферромагго нитных поверхностей определяется как О5 Fpp PF /дР, где Fy - внешнее нагру vj зочное усилие; лР - изменение давле01 ния на входе опоры при приложении со K/J vj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 02 К 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3836026/24-07 (22) 04.01.85 (46) 30.10.86. Бюл. № 40 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (72) Б.А. Ивоботенко, В.K. Луценко, В.Б. Баль, Н.P. Лашхаури и А,И. Копылов (53) 621.313.1(088.8) (56) Бертинов А. Униполярные электрические машины. M. Энергия,1966, с. 53.

Авторское свитедельство СССР

¹ 479013, кл. Н 02 К. 15/00, 1975. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЯ МАГ-

НИТНОГО ПРИТЯЖЕНИЯ ДВУХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к определению усилия магнитного притяжения взаимоперемещающихся ферромагнитных поверхностей, например линейных электродвигателей. Цель изобретения — расширение области применения за счет уменьшения нагрузочного усилия. К ферромагнитным поверхностям прикла„„БО„, 1267537 А1 дывают усилие аэростатической опоры

3, которая представляет собой систему отверстий либо в зазоре между взаимоперемещающимися поверхностями, либо в отдельных вынесенных консолях, укрепленных на одной из поверхностей.

Часто взаимоперемещающиеся поверхности имеют собственную аэростатическую опору, необходимую для обеспечения работоспособности устройства, например двухкоординатные линейные шаговые двигатели. Давление на выходе аэростатической опоры P измеряют манометром 4. Величину 1азора между ферромагнитными поверхностями измеряют. с

Cl датчиком 5. Поверхности нагружают известным усилием F измеряемым динамометром 6. Во время нагружения лсверхностей усилием Г„ давление на входе аэростатической опоры Р изменяют таким образом, чтобы показания индикатора перемещений не изменялись. 1а

Величина усилия притяжения ферромагнитных поверхностей определяется как у

F„ =P F„ /лР, где Р„ — внешнее нагрузочное усилие; ьР— изменение давления на входе опоры при приложении

1, .1

1267537 (2) нагрузочного усилия Г„; P — давление на входе аэростатической опоры. Способ основан на пропорциональности усилия отталкивания аэростатической опоры давлению на ее входе Р при постоянном зазоре между ферромагнит1

Изобретение относится к электро" технике, в частности к способам определения усилия магнитного притяжения взаимоперемещающихся ферромагнитных поверхностей, например, частей g линейных электродвигателей.

Цель изобретения — расширение области применения путем исключения необходимости полного отрыва.поверхностей одна от другой. 1О

На фиг. 1 изображена схема установки для определения усилия магнитного притяжения ферромагнитных поверхностей; на фиг. 2 — зависимость нагрузочного усилия от давления на 15 входе аэростатической опоры при постоянной величине зазора между ферромагнитными поверхностями.

Способ определения усилия магнитного притяжения между двумя ферро- 20 магнитными поверхностями l и 2 (фиг. 1), например между подвижной и неподвижной частью линейного электродвигателя, заключается в следующем.

К ферромагнитным поверхностям при- 25 кладывают усилие аэростатической опоры 3, которая представляет собой либо систему отверстий в зазоре между взаимоперемещающимися поверхностями, либо в отдельных вынесенных 30 консолях, укрепленных на одной из поверхностей. Часто взаимоперемещающиеся поверхности имеют собственную аэростатическую опору, необходимую для обеспечения работоспособности устройства (например, двухкоординатные линейные шаговые двигатели с аэростатической опорой). Давление P на входе аэростатической опоры измеряют манометром 4. Величину зазора 40 между ферромагнитными поверхностями измеряют датчиком 5 (например, инди-. катором перемещений). Поверхности

1 нагружают известным усилием F (отрыными поверхностями. Преимуществом способа является отсутствие необходимости в сложной установке для сОздания нагрузочного усилия, равного усилию притяжения ферромагнитных поверхностей. 2 ил.

2 ва или сжатия), измеряемым динамометром 6. Во время нагружения поверхнос I тей усилием Г„ давление Р на входе аэростатической опоры изменяют таким образом, чтобы показания индикатора перемещений не изменялись, т.е.

Р.Г (1) где Г„ — нагрузочное усилие; лР— изменение давления на входе опоры при приложении нагрузочного усилия F„ ;

P — давление на входе аэростатической опоры.

Величина усилия притяжений ферромагнитных поверхностей равная усилию отталкивания воздушной опоры, определяется, по формуле (1)1, где приложенное усилие F нагрузки есть сумма усилия F> замеренного динамометром и веса детали массой. Способ основан на пропорциональности усилия Fo„ отталкивания аэростатической опоры давлению P на ее входе при постоянном зазоре 8 между ферромагнитными поверхностями. Постоянство зазора определяет неизменность аэродинамического сопротивления на всех участках воздухопровода опоры. При этом аэродинамическое сопротивление как отдельных участков, так и воздухопровода в целом определяется формулой

P -P

z- т „р Ъ где Z, — аэродинамическое сопротивление участка воздуховода;

P -,-P -- разность давлений на входе и выходе участка; — расход воздуха аэростатической опоры.

Опыт показывает справедливость выражения (2) в диапазоне изменения давлений Р(()-1)ИПа, характерного для

1267537 (3) Foe — P(S

Ввиду пропорциональности Р; и Р, Г „ также оказывается пропорциональной P.

На фиг. 2 показано семейство зависимостей внешнего нагрузочного усилия Г„ ферромагнитных поверхностей от давления P на входе аэростатической опоры при различных зазорах 8 между ферромагнитными поверхностями.

Зависимости (прямые) показывают ве личину усилия F которое должно быть приложено к ферромагнитным поверхностям, чтобы при давлении P на входе опоры зазор между поверхностями не изменялся.

В -общем случае условие равновесия ферромагнитных поверхностей определяется равенством.

Гпп =Гоп +Fн (4)

Для данной величины зазора о F» =

=const, что справедливо для каждой прямой P P(F„). В точках Г„ =0 внешняя нагрузка отсутствует и F =F „ . В точках Р=О подъемное усилие опоры равно Г„ =0 и Гпр =F т.е. точка пересечения прямой P=P(F ) с осью

Р=О соответствует величине F„: равной Гп,, а также Г „ при давлении

P в точке пересечения прямой Р P(F»;) с прямой F 0.

Точка пересечения прямой Р=Р(Р,) с осью Р=О определяется аппроксимацией прямой P=P(F> ), полученной при Р=О, до пересечения с осью Р=О, поскольку в данной точке положение ферромагнитных поверхностей неустойчиво и определение усилий здесь трудноосуществимо. При этом Гп составля" ет 5-10Х Г и может иметь как полопр жительный, так и отрицательный знак.

Способ может быть применен для определения усилий магнитного, электаэростатических опор. При постоянстве

Е на всех участках воздуховода опоры давление P в каждой точке i воздуховода пропорционально давлению на его входе, т.е. давлению P на входе аэростатической опоры . Подъемное усилие

Fä аэростатической опоры равно интегралу давления в зазоре опоры по ее площади ромагнитного характера, веса тел и т.д.

Преимуществом предлагаемого способа является отсутствие необходимости

5 в сложной установке для создания нагрузочного усилия, равного усилию притяжения ферромагнитных поверхностей. Для испытаний линейных электродвигателей с аэростатической опорой дополнительных выносных опор не требуется, усилие притяжения может быть определено с помощью манометра, динамометра и индикатора перемещений.

Кроме того, предлагаемый способ является единственно возможным для испытаний двигателей на аэростатических опорах, корпус которых не обладает прочностью, допускающей его нагружение усилием, равным усилию притяжения взаимнопересекающихся частей двигателя.

Формула изобретения

Способ определения усилия магнитного притяжения двух ферромагнитных поверхностей, например электрических машин, заключающийся в том, что к ферромагнитным поверхностям прикла30 дывают нагрузочное усилие, которое регистрируют динамометром, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения области применения путем исключения необходимости полного от-рыва поверхностей одна от другой, к ферромагнитным поверхностям дополнительно прикладывают усилие аэро статическбй опоры, давление на входе которой после приложения нагрузочно4ц .го усилия регистрируют и изменяют до получения зазора между ферромагнитными поверхностями равным начальному зазору, при этом усилие магнитного притяжения определяют по форму4g ле

P" Г

F Р где F — внешнее нагрузочное усилие;

50 дР— изменение давления на входе .опоры при приложении нагрузочного усилия F

Р - давление на входе аэростатической опоры.

1267537

Составитель С. Венгржановская

Редактор А. Ревин Техред И.Попович Корректор А. Тяско

Заказ 5790/53 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4