نقش بلبرینگ در زندگی روزمره وصف نشدنی است. بلبرینگ‌ها در صنایع مختلفی کاربرد دارند که یکی از انواع آن‌ها بلبرینگهای مغناطیسی است که خود به دو دسته بلبرینگهای فعال و غیر فعال تقسیم می‌شود. در این گفتار قصد داریم که در هر کدام از این نمونه‌ها را توضیح دهیم.
بلبرینگهای مغناطیسی غیر فعال
این دسته از بلبرینگ‌ها مشابه بلبرینگهای مکانیکی هستند. از ویژگی‌های منحصر به فرد این قطعه می‌توان گفت که هنگام کار کردن با آن نیاز نیست که کار خاصی انجام دهید، کار کردن با آن خیلی ساده و آسان است.
بلبرینگهای مغناطیسی فعال
این دسته از بلبرینگ‌ها دارای سنسور‌های تشخیص موقعیت هستند که می‌توانند موقعیت میله را به خوبی مورد ارزیابی قرار دهند سپس برای سیستم مدیریت بفرستند. این کار به واسطه ی یک فعال کننده که دارای قدرت مغناطیسی است و با تنظیم و کنترل میزان چرخش و موقعیت، محل میله را به خوبی تنظیم می‌کند.
مزیت‌های بلبرینگهای مغناطیسی
این نوع بلبرینگ نیازی به روغن کار ندارد.
- عدم اصطکاک
- حداقل استفاده از انرژی
- نداشتن آغشتگی به روغن
- مقرون به صرفه بودن در هزینه‌ها
- کارایی مناسب و مطلوب با محیط زیست
- قابلیت کار کردن در دما‌های بالا
- نیاز نداشتن به وسایلی مانند لوله کشی، کولر یا مخزن، بست، فیلتر و پمپ
می‌توان گفت که این قطعه به صورتی طراحی و تولید شده است که فاصله‌هایی که بین میله ایجاد شده است را با قطعات بلبرینگ پوشش داده است. فعالیت این قطعات به این صورت است که محور چرخش میله را در حول مرکز پیدا می‌کند و با هر فشاری که از بیرون می‌آید از خود عکس العمل نشان می‌دهد.
سایر مزیت‌های بلبرینگهای مغناطیسی
همان طور که در بالا نیز گفته شد بلبرینگهای مغناطیسی بدون هیچگونه تماسی فعالیت می‌کنند که از ویژگی‌های خاص این مدل می‌باشد.
ایمنی بالا
یاتاقان‌های مغناطیسی از نظر ایمنی با موتور‌های الکتریکی قابل مقایسه هستند به همین علت لازم است که عمری نزدیک به ۱۵ تا ۲۰ سال داشته باشند. سیستم کنترلی این قطعات نیز یک عمر پایدار نسبی ۵ ساله است که می‌توان آن را با اجزای الکتریکی معمولی مقایسه کرد.
کاربرد در خلا
شرایط و موقعیت با خلا بالا برای خنک‌کننده‌ها محیط نامطلوب و نامساعد برای کار است.
افزایش سرعت
این یاتاقان به دلیل عدم نیاز به روغن کاری از سرعت بسیار بالایی نیز برخورددار است به این دلیل که یکی از عوامل کاهش سرعت روغن کاری است.
نشان دادن موقعیت کاری
از دیگر مزیت‌های ویژه‌ای که بلبرینگهای مغناطیسی مانند بلبرینگ ماشین آلات راه سازی دارند این است که به راحتی می‌توانند شرایط عملکرد را نشان دهند. این کار نیز به وسایل و ابزار‌هایی مانند سنسور‌های ارتعاشی یا شتاب سنج‌ها دارد تا از بین می‌برد.
دقت بالا
با کنترل دقیق و موثر می‌توان جابجایی شافت را در اثر ناملایمات برطرف کرد، این مسئله با استفاده از کنترلی تطبیقی صورت می‌گیرد. جابجایی شافت در همان میزان سرعت قادر است تا نزدیک یک میلیمتر کاهش پیدا کند این کار برای ماشین آلات برش بسیار مناسب است.
عملیات غوطه وری
یاتاقان‌های مغناطیسی نیز این امکان را دارند تا بتوانند به صورت مستقیم در داخل سیال کار کنند و نیازی به آب بندی ندارند این کار باعث می‌شود تا هزینه‌های دستگاه تا حدودی کاهش پیدا کند.
نماد‌های بلبرینگهای مغناطیسی عبارتند از:
- B: چگالی شار مغناطیسی
- G: فاصله هوایی بین دو هسته
- F: نیروی مغناطیسی
- I: جریان الکتریکی
- S: مساحت سطح مقطع هر ایر گپ
- IB: جریان پایه
- D: قطر بیرونی روتور بیرینگ
- LO: اندوکتانس نامی
- iB: جریان تنظیم گر
- KI: ثابت نیرو، ثابت جریان
- KX: ثابت نیرو، ثابت جابجایی
- TD: میزان استفاده از کنترلر مشتقی
- KP: میزان استفاده از کنترلر مغناطیسی
افزایش راندمان کمپرسور در میله‌های چرخان شناور
کمپرسور‌های گریز از مرکز سنتی بر مبنای خودرو‌هایی که سرعت کمی دارند و از دنده‌های مکانیکی و بلبرینگهای روغنی تولید شده‌اند به علت هدر رفتن بیش از حد انرژی، آسیب پذیری بالا و با تغییرات منظم، بیش‌ترین هزینه تنها برای نگه داری آن‌ها صرف می‌شود. در واقع کمپرسور‌های جدید از یک موتور مغناطیسی دائمی استفاده می‌کنند که در چرخش میله شناور در میدان مغناطیسی در حدود ۹۷ درصد بازده دارد که در اثر چرخش پروانه‌ای کمپرسور سرعتی معادل ۶۰۰۰۰ دور در ثانیه دارد. اصولا این نوع کمپرسور هیچ نوع خسارت و یا صدمه‌ای را در پی نخواهد داشت. میزان آغشتگی آن نیز به روغن نیز به شدت کاهش می‌یابد و در نهایت حدود نصف طراحی‌های قدیمی را دارد.
چگونگی کارایی بلبرینگهای مغناطیسی
حتما نکات مورد نیاز هنگام خرید بلبرینگ را رعایت کنید. این دسته از بلبرینگ‌ها بدون هیچ گونه تماس فیزیکی فعالیت می‌کنند که این کار منجر به از بین رفتن اصطکاک سیستم چرخان مغناطیسی می‌شود. این قطعات نیز از چندین جزء تشکیل شده‌اند که بخش مکانیکی آن‌ها نظیر الکترومغناطیسی ها، سنسور‌های تشخیص موقعیت و میله‌ی چرخان می‌شود. اجزای اصلی الکترونیکی از جمله یک مجموعه از تقویت‌کننده‌ها می‌شود که جریان الکترومغناطیس‌ها را انجام می‌دهد. یک کنترلر نیز هست که موقعیت میله‌ی وسط را از سنسورها می‌گیرد.
کار اصلی سنسور‌های تشخیص موقعیت این است که موقعیت میله را ثبت می‌کنند و هر گونه تغییر و تحولی به پردازنده ارسال می‌شود تا پردازش شود. سپس کنترلر تصمیم نهایی را می‌گیرد. عملکرد خوب و مناسب در این شرایط به چه نحوه‌ی می‌باشد؟ برای جواب دادن به این سوال بایستی میزان نیروی مغناطیسی که در الکترومغناطیس مورد نظر افزایش می‌دهد تا میله به مرکز برگردد. در سیستم‌های ساده و عادی، حرکت نیم تا یک میلیمتری اختلالی به وجود نمی‌آورد. این شیوه هم اکنون نیز در حال انجام است که در بیشتر موارد، این تکرار تقریبا ۱۰۰۰۰ بار یا ۱۰ کیلو هرتز در ثانیه نیز می‌رسد. علت افزایش این مقدار به این دلیل است که این حلقه امکان توقف ندارد و با نزدیک کردن میله به آهن ربا، قدرت افزایش می‌یابد. این پروسه بایستی به صورت پیوسته و منظم قدرت مغناطیسی را مدیریت می‌کند تا میله را در موقعیت مورد نظر خود نگه دارد.
دیدگاه خود را ثبت کنید
میخواهید به بحث بپیوندید؟مشارکت رایگان.