SU617727A1 - Magnetic suspension - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области производства прецизионных приборов и может быть использовано, например, в высокочувствительных весах, а также в любых приборах и устройствах, где необходимо обеспечить минимальное трение в опорах подвижных частей.The invention relates to the manufacture of precision instruments and can be used, for example, in highly sensitive scales, as well as in any instruments and devices where it is necessary to ensure minimal friction in the supports of moving parts.

Известен подшипник с посто нными магнитами , в котором дл  фиксации горизонтального вала без механического контакта с опорой использованы силы отталкивани , возникающие между одноименными полюсами посто нных магнитов, выполненных в виде колец и закрепленных на валу и опоре 1. Одпако осевое положение вала  вл етс  неустойчивым.A permanent magnet bearing is known in which repulsive forces are used to fix the horizontal shaft without mechanical contact with the support, which arise between the same poles of the permanent magnets made in the form of rings and mounted on the shaft and the support 1. Odpako axial position of the shaft is unstable.

Если примен ютс  механические ограничители перемещений, трение в опорах уменьщаетс , но не устран етс . Трение можно полностью исключить путем применени  след щих систем. Однако наличие след щей системы существенно усложн ет все устройство.If mechanical displacement restraints are used, the friction in the supports is reduced, but not eliminated. Friction can be completely eliminated by the use of trailing systems. However, the presence of a tracking system significantly complicates the entire device.

Наиболее близким к изобретению  вл етс  магнитный подвес, содержащий посто нный магнит, подвил ную систему с ферромагнитным сердечником цилиндрической формы, расположенным вдоль магнитных силовых линий между полюсами магнита, и стойки 2. Устойчивое положенпе сердечника вдоль магнитных силовых линий обеспечиваетс  торсионной нитью, котора  выполн ет роль опоры. В магнито-торсионном подвесе магнитное поле полностью компенсирует вес подвижной системы. Недостатком такого подвеса  вл етс  наличие механической оноры в виде торсионной нити, так как не исключена веро тность ее обрыва при неосторожном обращении или ударе.The closest to the invention is a magnetic suspension containing a permanent magnet, a basement system with a ferromagnetic cylindrical core located along the magnetic field lines between the poles of the magnet and rack 2. The stable position of the core along the magnetic field lines provides a torsion thread that performs the role of support. In a magnetic-torsion suspension, the magnetic field fully compensates for the weight of the moving system. The disadvantage of such a suspension is the presence of a mechanical onor in the form of a torsion filament, since the likelihood of its breaking due to careless handling or impact is not excluded.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и иадежности магнитного подвеса. Дл  достижени  этой цели соосно с подвижной системой на стойках, расположенных между полюсами магнита, неподвижноThe aim of the invention is to improve the accuracy and reliability of the magnetic suspension. To achieve this goal, coaxially with the moving system on the racks located between the poles of the magnet, motionless

закреплены электреты так, что электрические иол  одноименных зар дов направлены навстречу друг другу, а подвижна  система снабжена электретом и расположеиа си.мметрично относительно торцов полюсовelectrets are fixed in such a way that electric iols of similar charges are directed towards each other, and the mobile system is equipped with an electret and is positioned symmetrically relative to the ends

магнита и электретов, закрепленных на стойках, причем в полюсах магнита соосно с подвижной системой выполнены цилиндрические полости. На чертеже представлен предлагаемыйa magnet and electrets mounted on racks, with cylindrical cavities being made coaxially with the moving system at the poles of the magnet. The drawing shows the proposed

магнитный подвес.magnetic suspension.

Он содержит посто нный магнит 1, цилиндрнческий ферромагнитный сердечник 2, на котором закреплен по крайней мере однн электрет 3, и стойки 4 с электретами 5.It contains a permanent magnet 1, a cylindrical ferromagnetic core 2, on which at least one electret 3 is fixed, and racks 4 with electrets 5.

Сердечник 2 с электретами 3 и груз 6Core 2 with electrets 3 and load 6

(стрелки прибора, коромысло весов и т. п.) образуют подвижную систему. В полюсах магнита соосно с подвижной системой выполнены цилиндрические полости 7. Неподвижно закрепленные па стойках 4 электреты 5 расположены соосно с подвижной системой так, что электрические пол  одноименных зар дов электретов 3 и 5 направлены навстречу друг другу. Неоднородное магнитное поле между полюсами магнита 1 полностью компенсирует вес подвижной системы , а электрические пол  между электретом 3 и электретами 5 ограничивают ее перемещение при механических нагрузках.(arrows of the instrument, balance beam, etc.) form a moving system. Cylindrical cavities 7 are made coaxially with the moving system at the poles of the magnet. Electrets 5, which are fixedly mounted on poles 4, are coaxially aligned with the moving system so that the electric fields of like electrets 3 and 5 are directed towards each other. The non-uniform magnetic field between the poles of the magnet 1 fully compensates for the weight of the moving system, and the electric field between the electret 3 and the electrets 5 limits its movement under mechanical loads.

Устойчивое положение подвижной системы в поле электретов 5 и, следовательно, надежность работы подвеса при механических нагрузках и вибрации обеспечиваетс  соответствующим выполнением торцевых поверхностей электретов 3 и 5. Торцы электрета 3 могут быть, например, конусообразными , а торцы электретов 5 можно снабдить соответствующими конусообразными выемками. В этом случае при любом механическом воздействии по мере приближени  ферромагнитного сердечника к одному из полюсов сила прит жени  будет уменьшатьс , но вместе с тем возникает сила, стрем ща с  сместить конец сердечника в направлении, перпепдикул рном силовым лини м.The stable position of the movable system in the field of electrets 5 and, therefore, the reliability of the suspension under mechanical loads and vibration is ensured by the corresponding execution of the end surfaces of the electrets 3 and 5. The ends of the electret 3 can be, for example, tapered, and the ends of electrets 5 can be provided with appropriate tapered grooves. In this case, for any mechanical action, as the ferromagnetic core approaches one of the poles, the force of attraction will decrease, but at the same time a force will arise, which tends to displace the end of the core in the direction perpendicular to the power lines.

Известно, что магнитостатическое и электростатическое нол  не взаимодействуют друг с другом. Это позвол ет использовать электростатическое поле как дл  компенсации магнитных сил, стрем щихс  сместитьIt is known that the magnetostatic and electrostatic zero do not interact with each other. This allows the electrostatic field to be used both to compensate for magnetic forces that tend to displace

конец сердечника иернендикул рно магнитным силовым лини м, так и дл  удержани  его в первоначальном ноложении вдоль силовых линий (симметрично отиосительпоthe end of the core is irrendicularly magnetic magnetic lines, and to keep it in its original position along the lines of force (symmetrically on

торцов полюсов магнита).the ends of the poles of the magnet).

Изобретение нозвол ет исключить трение в подвижиых системах прецизиоппых приборов и таким образом повысить их точность и надежность.The invention allows to eliminate friction in the moving systems of precision instruments and thus increase their accuracy and reliability.

Claims (2)

1.Кацнельсон О. Г., Эдельштейн А. С. Магнитиа  подвеска в приборостроении. М.-Л., «Энерги , 1966, с. 86.1. Katsnelson O. G., Edelstein A. S. Magnitia suspension in instrument making. M.-L., “Energie, 1966, p. 86 2.Авторское свидетельство СССР № 359527, кл. G 01G 7/00, 1971.2. USSR author's certificate number 359527, cl. G 01G 7/00, 1971. ///VV/////// VV ////