Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về đệm từ tính với khe đệm lớn và nhiều nguồn từ
Tóm tắt
Để cải thiện khả năng chịu áp lực của đệm từ tính với khe đệm cạnh đơn lớn hơn 0,25 mm, một cấu trúc đệm từ tính với nhiều nguồn từ có năm nam châm vĩnh cữu đã được thiết kế. Phân bố trường từ dưới các cực của đệm từ tính với một và nhiều nguồn từ đã được mô phỏng bằng phương pháp phần tử hữu hạn và sự chênh lệch áp suất đệm có thể được tính toán theo công thức lý thuyết của đệm từ tính. Các tác động của chiều cao khe đệm và số lượng nguồn từ lên khả năng đệm đã được nghiên cứu thực nghiệm. Các kết quả lý thuyết và thực nghiệm đã được so sánh, phân tích và thảo luận. Kết quả cho thấy rằng đệm từ tính với nhiều nguồn từ là một phương pháp hiệu quả để cải thiện khả năng đệm cho trục quay với các khe lớn. Các kết quả lý thuyết phù hợp tốt với các kết quả thực nghiệm khi chiều cao khe đệm cạnh đơn bằng 0,4 mm. Tuy nhiên, khi chiều cao khe đệm cạnh đơn lớn hơn 0,4 mm, sự khác biệt giữa các giá trị lý thuyết và giá trị thực nghiệm tăng theo chiều cao khe đệm vì một phần nguồn từ có ít hoặc thậm chí không có tác dụng lên khả năng đệm từ tính.
Từ khóa
#đệm từ tính #nguồn từ #khe đệm lớn #mô phỏng phần tử hữu hạn #nghiên cứu thực nghiệmTài liệu tham khảo
Li D C. The Theory and Application of Magnetic Fluid (in Chinese). Beijing: Science Press, 2003
Cong M, Shi H L. A study of magnetic fluid rotary seals for wafer handling robot. Int J Intell Syst Technol Appl, 2010, 8(1): 158–170
Sarma M S, Stahl P, Ward A. Magnetic-field analysis of ferrofluidic seals for optimum design. J Appl Phys, 1984, 55(6): 2595–2597
Zou J B, Li X, Lu Y, et al. Numerical analysis on the action of centrifuge force in magnetic fluid rotating shaft seals. JMMM, 2002, 252: 321–323
Li Q, Xuan Y M, Li B. Simulation and control scheme of micro-structure in magnetic fluids. Sci China Ser E-Tech Sci, 2007, 50(3): 371–379
Choi H S, Kim Y S, Kim K T, et al. Simulation of hydrostatical equilibrium of ferrofluid subject to magneto-static field. IEEE Trans Magn, 2008, 44(6): 818–821
Babic S, Akyel C, Gavrilovic M M. Calculation improvement of 3D linear magnetostatic field based on fictitious magnetic surface charge. IEEE Trans Magn, 2000, 36(5): 3125–3127
Ravaud R, Lemarquand G, Lemarquand V, et al. Analytical calculation of the magnetic field created by permanent-magnet rings. IEEE Trans Magn, 2008, 44(8): 1982–1989
Furlani E P. Permanent Magnet and Electromechanical Devices. New York: Academic Press, 2001
Selvaggi J P, Salon S, Kwon O M, et al. Computation of the three-dimensional magnetic field from solid permanent-magnet bipolar cylinders by employing toroidal harmonics. IEEE Trans Magn, 2007, 43(10): 3833–3839
Ravaud R, Lemarquand G, Lemarquandet V, et al. Discussion about the analytical calculation of the magnetic field created by permanent magnets. PIER B, 2009, 11: 281–297
Liu T, Cheng Y, Yang Z. Design optimization of seal structure for sealing liquid by magnetic fluids. JMMM, 2005, 289: 411–414
Shen H, Hui X Q, Wang W. Electron microscopy observations of surface morphologies and particle arrangement behaviors of magnetic fluids. Sci China Ser E-Tech Sci, 2003, 46(2): 168–172
Cong M, Wen H Y, Du Y, et al. Coaxial twin-shaft magnetic fluid seals applied in vacuum wafer-handling robot. Chin J Mech Eng, 2012, 25(4): 706–714
Krakov M S, Nikiforov I V. Influence of the meridional flow and thermomagnetic convection on characteristics of magnetic fluid seal. Techn Phys, 2011, 56(12): 1745–1753
Mitamura Y, Takahashi S, Amari S, et al. A magnetic fluid seal for rotary blood pumps: Effects of seal structure on long-term performance in liquid. J Artif Org, 2011, 14(1): 23–30
Polevikov V, Tobiska L. Influence of diffusion of magnetic particles on stability of a static magnetic fluid seal under the action of external pressure drop. Comm Nonlinear Sci Numer Simul, 2011, 16(10): 4021–4027
Matuszewski L. Multi-stage magnetic-fluid seals for operating in water-life test procedure, test stand and research results. Polish Marit Res, 2012, 19(4): 62–70
Matuszewski L, Szydlo Z. Life tests of a rotary single-stage magnetic-fluid seal for shipbuilding applications. Polish Marit Res, 2011, 18: 51–59
Rosensweig R E. Ferrohydrodynamics. New York: Dover. Publications, INC, 2002. 307–323