SU143099A1 - Magnetic drive - Google Patents

Description

Известны магнитные приводы дл  осуществлени  вращателыюгс движени  в вакуумных установках, основанные на взаимодействии посто нных магнитов. При этом один магнит находитс  в вакуумном про странстве, а другой - в атмосфере.Magnetic drives are known for performing rotary motion in vacuum installations based on the interaction of permanent magnets. In this case, one magnet is in vacuum space, and the other is in the atmosphere.

Недостатком известных магнитных приводов  вл етс  то, что их магниты и.меют большие размеры.A disadvantage of the known magnetic drives is that their magnets have large sizes.

В магнитном приводе, выполненном согласно нзобретенню. размеры магнитов уменьшены без снижени  величины передаваемого ими мо .мента. Это достигаетс  за счет того, что магниты помешены внутри герметизированной и вынесенной за пределы вакуумного аппарата коробки, с тонкой немагнитной вакуумно-плотной мембраной, раздел ющей их.In the magnetic drive, made according to the invention. the size of the magnets is reduced without reducing the size of the momentum transferred by them. This is achieved due to the fact that the magnets are placed inside a sealed and taken out of the vacuum apparatus box, with a thin non-magnetic vacuum-dense membrane separating them.

Таким образом, ведомый магнит отведен за пределы собственно вакуумной камеры. ТелМ самым обеспечена возможность установлени  необходимого зазора между магнитными элементами, что позволило выполнить последние из малогабаритных иосто нных магнитов.Thus, the driven magnet is set aside outside the vacuum chamber itself. TelM is the most secured opportunity to establish the necessary gap between the magnetic elements, which made it possible to complete the last of the compact and permanent magnets.

На чертеже схематично изображен предложенный магнитный привод.The drawing schematically shows the proposed magnetic drive.

В описываемом магнитном приводе конический шлиф / притерт к отверстию в стекл нной плите 2 вакуум-аппарата и удерживаетс , в нем с помошыо накидной гайки 3 и пружины 4. Вакуумное уплотнение шлифа и плиты осуществл етс  смазкой Рамза . Это соединение неподвижно , поэтому в случае применени  металлической плиты к вместо шлифа может быть пр.иварена соответствующей формы колонка. В шариковых подшипниках 5 и б, укрепленных на концах канала шлифа, может вращатьс  вал 7 с посаженным на него посто нным магнитом 8, который расположен в коробке 9, выполненной из немагнитного материала , например латуни; коробка 9 тщательно припа на к шлифу /. К коробке 9 болтами W креиитс  коробка 11, также выполненна  из немаг№ 1430902 нитного материала, j-c которой крепитс  колонка 12 с шарикоподшипниками 13 и7i#,- с-вращаемым валом 15 и посаженпым иа него посто нным магнитам . (ведуш,им). коробками 9 и 11 проложено резиновое кольцо )7,с помощью которого осуществл етс  неподвижное вакуумное уплотн ение/Торцова  стенка коробки 11 (латунной) выполнена в виде плоской мембраны толщиной в 1,,0 мм, что (при диаметре мембранб в 80-100 мм) обеспечивает отсутствие ощутимого практически прогиба ее при откачивании воздуха из вакуум-аппарата. Магниты удерл иваютс  на некотором рассто нии от раздел ющей их мембраны с помощью разрезных упорных гаек 18 и 19. С помощью этих гаек при хорошей механической обработке магнитов и мембраны, а также при тщательно выполиенной сборке всего устройства образуетс  зазор между магнитами и мембраной пор дка нескольких дес тых долей миллиметра , что обеспечивает сильное взаимодействие между мaгнитa :}l и позвол ет передавать знач-ительиые усили  при надежном сцеплении магнитов.In the magnetic drive described here, a tapered cut / is ground to the hole in the glass plate 2 of the vacuum apparatus and is held there by means of a cap nut 3 and a spring 4. The vacuum seal of the section and plate is carried out with Ramza grease. This connection is fixed, therefore, in the case of the use of a metal plate, instead of a thin section, a joint of the corresponding shape of the column can be used. In ball bearings 5 and b, fastened at the ends of the thin channel, the shaft 7 can rotate with a permanent magnet 8 mounted on it, which is located in a box 9 made of a nonmagnetic material, such as brass; box 9 carefully soldered to shlifu /. The box 9 is bolted to the W box with the box 11, also made of nonmaterial material 1430902, the j-c of which is fixed to the column 12 with ball bearings 13 and 7i #, with the rotatable shaft 15 and the permanent magnets mounted on it. (vedush, them). boxes 9 and 11, a rubber ring is laid) 7, with which the fixed vacuum sealing is carried out. The end wall of the box 11 (brass) is made in the form of a flat membrane with a thickness of 1,. 0 mm that (with a diaphragm diameter of 80-100 mm ) ensures the absence of tangible almost its deflection when pumping air from the vacuum apparatus. The magnets are kept at some distance from the membrane that separates them with the help of split stop nuts 18 and 19. With these nuts, with good machining of the magnets and the membrane, as well as with a carefully polished assembly of the entire device, a gap is created between the magnets and the membrane. tenths of a millimeter, which provides a strong interaction between the magnet:} l and allows you to transfer significant effort with reliable adhesion of the magnets.

Конструкци  нривода компактна и обеспечивает надежное вакуумное уплотнение, так как в ней отсутствуют подвижные соединени  с вакуумным уплотнением. Мощность, затрачиваема  на проворачивание самого привода, незначительна и идет лишь на преодоление трени  в шарикоподшипниках; ири хорошей балансировке магнитов обеспечиваетс  возможиость работы привода с высокими скорост ми.The design of the drive is compact and provides a reliable vacuum seal, since there are no movable joints with a vacuum seal. The power expended on turning the drive itself is insignificant and only goes to overcome friction in ball bearings; With a good balancing of the magnets, the drive can operate at high speeds.

В описанной конструкции иривода магнитные системы выполнены в виде простых двухполюсных посто нных магнитов. Возможно, а в р де случаев необходимо применение, более сложных многоиолюсных магнитных систем, состо щих из неекольких посто нных магнитов. По сравнению с двухполюсными системами многополюсиые магнитные системы обеспечивают возможность передачи большего крут щего момента с ведущего вала на ведомый. Кроме того, необходимо учесть следующее: так как ведущий и ведомый валы не-св заны жестко друг с другом, то, например, при неравномерной нагрузке ведомого вала возникают взаимные колебани  валов, что приводит к неравномерному вращению ведомого вала. у мплитуда угловых колебаний в случае простых двухполюсных магнитов может достигать величины ± 180° от ноложени  устойчивого равновеси . При использовании многополюсных системIn the described design of the drive, the magnetic systems are made in the form of simple two-pole permanent magnets. It is possible, and in some cases it is necessary to use more complex, multi-pole magnetic systems consisting of non-few permanent magnets. Compared with bipolar systems, multi-pole magnetic systems provide the ability to transfer more torque from the drive shaft to the driven shaft. In addition, the following should be taken into account: since the drive and driven shafts are not rigidly connected to each other, for example, when the load on the driven shaft is uneven, mutual oscillations of the shafts occur, which leads to uneven rotation of the driven shaft. In the case of simple bipolar magnets, the amplitude of angular oscillations can reach values of ± 180 ° from the position of stable equilibrium. When using multipole systems

амплитуда колебаний уменьшаетс  до величины -I , где п- числоthe oscillation amplitude decreases to -I, where n is the number

пар полюсов в системе. Увеличива  п, можно настолько уменьшить амплитуду колебаний, что последние не будут оказывать заметного вли ни  на равномерность вращени  ведомого вала даже при большой неравномерности нагрузки.pairs of poles in the system. By increasing n, it is possible to reduce the amplitude of oscillations so much that the latter will not have a noticeable effect on the uniformity of rotation of the driven shaft, even with a large uneven load.

В магнитных приводах наличие малого зазора между магнитами обеспечивает требуемый момент вращени , проста юстировка зазора. Отсутствие трущихс  поверхностей с вакуумным уплотнением того или иного типа между н. обеспечивает легкость хода привода.In magnetic drives, the presence of a small gap between the magnets provides the required torque, a simple adjustment of the gap. The absence of rubbing surfaces with vacuum sealing of one type or another between n. provides ease of travel.

Предлагаемый магнитный привод был проверен при длительной работе устройства на действующей вакуумной установке и показал надежность работы и удобство его эксплуатации. Магнитный привод, согласно изобретению применен на вакуумных установках лабораторий, а также на р де заводов оптико-механической промышленности других научных учреждений.The proposed magnetic drive was tested during long-term operation of the device on the current vacuum unit and showed reliability of operation and convenience of its operation. The magnetic drive according to the invention is applied at vacuum installations of laboratories, as well as at a number of factories of the optical-mechanical industry of other scientific institutions.

Предмет изобретени Subject invention

Магнитный привод дл  осуществлени  вращательного движени  в вакуумных установках, основанный на взаимодействии посто нных jiaiMagnetic drive for the implementation of rotational motion in vacuum installations, based on the interaction of constant jiai