Способ определения усилия магнитного притяжения двух ферромагнитных поверхностей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 37 19) (В ц с Н 02 К 15 0 ОП ИЗОБРЕТЕН И рде е элект я,1966,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(71) Московский о на Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт(56) Бертинов А. УниполярныЩ рические машины. М.: Энерги с. 53.Авторское свитедельство СССР У 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 взаимо- перемещающихся 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 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 Р измеряют манометром 4, Величину Зазора между ферромагнитными поверхностями измеряют. сЮ датчиком 5. Поверхности нагружают известным усилием Р, измеряемым динамометром 6. Во время нагружения лсверхностей усилием Г давление на входе аэростатической опоры Р изменяют таким образом, чтобы показания индикатора перемещений неизменялись. ,ы Величина усилия притяжения ферромагнитных поверхностей определяется как фр Ур =Р Р /дР, где Г - внешнее нагрузочное усилие; дР - изменение давления на входе опоры при приложенииСЭ(2) нагрузочного усилия Г; Р - давлениена входе аэростатической опоры, Способ основан на пропорциональностиусилия отталкивания аэростатическойопоры давлению на ее входе Р припостоянном зазоре между ферромагнит 1Изобретение относится к электро" технике, в частности к способам определения усилия магнитного притяжения взаимоперемещающихся ферромагнитных поверхностей, например, частей 5 линейных электродвигателей.Цель изобретения - расширение области применения путем исключения необходимости полного отрыва.поверхностей одна от другой. 1 ОНа 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 магнитными поверхностями 1 и 2 (фиг, 1), например между подвижной и неподвижной частью линейного электродвигателя, заключается в следующем. К ферромагнитным поверхностям при 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 Р на входе аэростатической опоры измеряют манометром 4. Величину зазора 40 между ферромагнитными поверхностями измеряют датчиком 5 (например, индикатором перемещений). Поверхности1 нагружают известным усилием Р (отрыными поверхностями. Преимуществомспособа является отсутствие необходимости в сложной установке для сОзда-.ния нагрузочного усилия, равногоусилию притяжения ферромагнитныхповерхностей. 2 ил. 2ва или сжатия), измеряемым динамометром 6. Во время нагружения поверхностей усилием Р давление Р на входе аэростатической опоры изменяют таким образом, чтобы показания индикатора перемещении не изменялись, т.е.Р Гн (1) где Р - нагрузочное усилие;ьР - изменение давления на входеопоры при приложении нагрузочного усилия Р;Р - давление на входе аэростатической опоры.Величина усилия притяжений ферромагнитных поверхностей равная усилию отталкивания воздушной опоры, определяется, по формуле (1, где приложенное усилие Р 11 нагрузки есть суммаЪусилия Р замеренного динамометром и веса детали массой.Способ основан на пропорциональности усилия Ро отталкивания аэростатической опоры давлению Р на ее входе при постоянном зазоре 6 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 формулойг= :,ргде Е - аэродинамическое сопротивление участка воздуховода;1Р,-Р " разность давлений на входе ивыходе участка;1 - расход воздуха аэростатической опоры.Опыт показывает справедливость выражения (2) в диапазоне изменения давлений Р(0-1)ИПа, характерного дляаэростатических опор. При постоянстве Е на всех участках воздуховода опоры давление Р в каждой точкевоздуховода пропорционально давлению на его входе, т.е, давлению Р на входе аэростатической опоры, Подъемное усилие Г,п аэростатической опоры равно интегралу давления в зазоре опоры по ее площади(3)оп (Ввиду пропорциональности Р; и Р,Гтакже оказывается пропорциональной Р.На фиг.2 показано семейство зависимостей внешнего нагрузочного усилия Г Ферромагнитных поверхностейот давления Р на входе аэростатической опоры при различных зазорах 8между ферромагнитными поверхностями.Зависимости (прямые) показывают величину усилия Г, которое должно бытьприложено к Ферромагнитным поверхнос.тям, чтобы при давлении Р на входеопоры зазор между поверхностями неизменялся.В .общем случае условие равновесияФерромагнитных поверхностей определяется равенством,Гпр =Гоп +Гн (4)Для данной величины зазора б Г, ==сопв 1, что справедливо для каждойпрямой Р=Р(Г). В точках Г =О внешняянагрузка отсутствует и Гпр =Г, Вточках Р=О подъемное усилие опорыравно Г =О и Гпр =Г, т.е. точкапересечения прямой Р=Р(Гп ) с осьюР=О соответствует величине Г;, равной Гп а также Гпри давленииР в точке пересечения прямой Р=Р(Г;)с прямой Г =О.Точка пересечения прямой Р=Р(Г,)с осью Р=О определяется аппроксимацией прямой Р=Р(Гц ), полученнойпри Р=О, до пересечения с осью Р=О,поскольку в данной точке положениеферромагнитных поверхностей неустойчиво и определение усилий здесь трудноосуществимо, При этом Гп составля"ет 5-107 Г и может иметь как полопржительный, так и отрицательный знак.Способ может быть применен дляопределения усилий магнитного, электромагнитного характера, веса тел ит.д,Преимуществом предлагаемого способа является отсутствие необходимости5 в сложной установке для создания нагрузочного усилия, равного усилиюпритяжения ферромагнитных поверхностей. Для испытаний линейных электродвигателей с аэростатической опоройдополнительных выносных опор не требуется, усилие притяжения может бытьопределено с помощью манометра, динамометра и индикатора перемещений,Кроме того, предлагаемый способ является единственно возможным дляиспытаний двигателей на аэростатических опорах, корпус которых не обладает прочностью, допускающей его на гружение усилием, равным усилию притяжения взаимнопересекающихся частейдвигателя.Формула изобретенияСпособ определения усилия магнитного притяжения двух ферромагнитныхповерхностей, например электрическихмашин, заключающийся в том, что кферромагнитным поверхностям прикла дывают нагрузочное усилие, котороерегистрируют динамометром, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения области применения путемисключения необходимости полного от- .рыва поверхностей одна от другой,к ферромагнитным поверхностям дополнительно прикладывают усилие аэростатической опоры, давление на входекоторой после приложения нагрузочно В.го усилия регистрируют и изменяютдо получения зазора между ферромагнитными поверхностями равным начальному зазору, при этом усилие магнитного притяжения определяют по форму леР" ГГпР дР фгде Г - внешнее нагрузочное усилие;50 дР - изменение давления на входе.опоры при приложении нагрузочного усилия Г;Р - давление на входе аэростатической опоры.121) 153 оставитель С, Венгржановскаяехред И, Попович Коррект Тяско Ревин е 53 аказ го коми нии и отк Раушска аб. Проектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго Тираж 631 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, )К