جستجو در تالارهای گفتگو

ظهور یاتاقان های مغناطیسی کنترل کننده های قوی تر و نرم افزارهای بهتر، منجر به کاربرد گسترده تر یاتاقان های مغناطیسی خواهند شد. یاتاقان های مغناطیسی که شافت را به جای تماس مکانیکی با نیروی مغناطیسی به حالت تعلیق در می آورند، چند دهه است که در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. یاتاقان های مغناطیسی مزایای فراوانی، از جمله توانایی کار در سرعت های بالا و قابلیت عملکرد بدون روغن کاری در محیط خلا را به استفاده کنندگان عرضه می کنند. این یاتاقان ها بدون اصطکاک کار می کنند، فرسایش کمی دارند، در حین دوران ارتعاشات بسیار کمتری نسبت به بقیه ی یاتاقان ها ایجاد می کنند، می توانند مکان شافت را به دقت کنترل کنند، نیروهای خارجی وارد بر شافت را اندازه بگیرند و حتی شرایط کاری ماشین را تصویر کنند. امروزه رشد تکنولوژی، به ویژه در کنترل و پردازش دیجیتال، یاتاقان های مغناطیسی را به سوی طراحی نیرومند تر و به صرفه تر نسبت به گذشته هدایت کرده است. یاتاقان های امروزی برای محدوده ی گسترده ای از کاربردها، از تجهیزات نیمه هادی گرفته تا میکروتوربین ها و کمپرسورهای سردسازی و پمپ های خلا، مناسب هستند. اساس کار یاتاقان های مغناطیسی: در سیستم یاتاقان مغناطیسی، محورها به وسیله نیروی الکترو مغناطیسی حاصل از اعمال جریان الکتریکی به مواد فرومغناطیس یاتاقان ها، به صورت معلق نگه داشته می شوند. این سیستم شامل سه بخش اصلی است: محرک های یاتاقان، سنسورهای موقعیت، کنترل کننده و الگوریتم کنترل. دستگاه های معمولی شامل دو یاتاقان شعاعی مغناطیسی و یک یاتاقان مغناطیسی کف گرد می باشند. این یاتاقان ها، شافت را در راستای پنج محور کنترل می کنند، دو محور مربوط به هر یاتاقان شعاعی است و محور پنجم در طول شافت قرار دارد. یاتاقان های مغناطیسی دارای اجزای ثابت و متحرک هستند که به ترتیب استاتور و روتور نامیده می شوند. استاتور یاتاقان های مغناطیسی شعاعی، به استاتور موتور های الکتریکی شباهت دارد. استاتور یاتاقان های شعاعی لایه لایه است، به این صورت که قطب های مغناطیسی آن از لایه های نازک فلزی تشکیل شده است که بر روی هم قرار می گیرند و حلقه های سیم به دور قطب ها پیچیده می شوند. جریان الکتریکی کنترل شده که از سیم پیچ ها می گذرد، یک نیروی جاذب روی روتور فرو مغناطیس ایجاد می کند و روتور را در فاصله هوایی به صورت معلق نگه می دارد. فاصله هوایی معمولا حدود 0.5 میلیمتر در نظر گرفته می شود و در برخی کاربردهای خاص می تواند به بزرگی 2 میلیمتر هم طراحی شود. روتور روی شافتی قرار می گیرد که در فاصله هوایی است و لزومی ندارد که در مرکز قرار گیرد. این خاصیت از لحاظ کاربردی مفید است. زیرا می توان فرسودگی شافت و هم چنین لرزش های آن را جبران کرد، مانند ماشین های سنگ زنی که در طول کارکرد فرسوده می شوند. یک یاتاقان مغناطیسی کف گرد حرکت محوری را کنترل می کند. روتور یاتاقان کف گرد، یک دیسک توپر آهنی است که به شافت متصل شده و در یک فاصله مشخص از استاتور، در یک طرف یا هر دو طرف شافت، قرار می گیرد. در حین کار، نیروهای الکترومغناطیسی تولید شده به وسیله استاتور، روی روتور عمل کرده و حرکت محوری را کنترل می کنند. یاتاقان های مغناطیسی، هم چنین شامل یاتاقان های کمکی هستند. کار اصلی این یاتاقان ها نگه داشتن شافت هنگام خاموش بودن دستگاه است. این یاتاقان ها اجزای دستگاه را در هنگام قطع برق یا خرابی محافظت می کنند. رینگ داخل یاتاقان های کمکی، از فاصله هوایی یاتاقان های مغناطیسی کوچکتر است تا از آسیب دیدگی شافت در هنگام ارتعاش جلوگیری کند.

بلبرینگها و ساچمه های آن تاريخچه : اختراع بیرينگ يا آنچه كه بنام بلبرينگ در صنعت شناخته شده است به هزاران سال قبل بر ميگردد . در آن زمان بشر دريافت كه حركت چرخشي به مراتب ساده تر از حركت لغزشي صورت مي پذيرد لذا اگر در وسائلي نظير چرخ ارابه ها و گاري ها يا سنگهاي آسياب قديمي از سنگ يا چوب بصورت گويچه ها ( ساچمه ) در آورده و ما بين قطعاتي كه نسبت به هم حركت دارند ، قرار دهد ، بمراتب انرژي كمتري مصرف شده و بر نيروي اصطكاك موجود مابين قطعات مزبور غلبه خواهد كرد . بدين ترتيب در گذر زمان بتدريج ،گويچه ها بصورت كامل در آمده و با گرفتن حلقه هاي داخلي و بيروني و قطعاتي نظير قفسه ، شكل بیرينگ امروزي را بخود گرفتند . بيشتر پيشرفتهائي كه در زمينه صنايع و مهندسي صنايع در جهان صورت گرفته و يا مي گيرد كه جزو لاينفك قرن حاضر مي باشند بدون وجود برينگ ها كه تا حد زيادي بر نيروي اصطكاك موجود در تمامي ماشين آلات و صنايع ماشين سازي و الكتريكي و خانگي و در صنايع خودروسازي غلبه مي كند ، امكان پذير نبوده و با پيشرفت روز افزون در صنايع ماشين سازي و خودروسازي روز بروز بر اهميت وجود بیرينگ ها افزوده مي شود . ازنظرتاريخي زمان اختراع برينگ ها بطور دقيق مشخص نيست اما با وجود كشفيات و شواهد تاريخي مي توان گفت كه ساخت برينگ به دوران روم باستان بر مي گردد كه پيشروان صنعت برينگ در آن زمان زندگي مي كرده اند ، زيرا هنگامي كه در سال 1928 درياچه "نمي " (Nemi) خشك شد بر روي يكي از دو كشتي پاروئي كه از زمان امپراطور بزرگ روم كاليگولا باقي مانده بود بلبرينگي يافت شد كه تكيه گاههاي آن از چوب ساخته شده بود و داراي ساچمه هاي برنزي بود ، كه از نظر شكل نيز شبيه بلبرينگ هاي امروزي بوده است . احتمالاً اين بلبرينگ در زير مجسمه بسيار بزرگي براي حمل و يا چرخش آن قرار داده شده بود . 1500 سال بعد لئوناردو داوينچي فيلسوف و رياضيدان ايتاليائي در دوران حيات خود محاسباتي بر روي ياتاقانهاي غلطشي انجام داد كه بر حسب آن محاسبات بلبرينگ بصورت ابتدائي ساخته شد و مي توان گفت كه تا حدود اواخر قرن نوزدهم و تا زمان اختراع دوچرخه و چرخ خياطي ، ماشين بخار ، ماشين آلات نساجي و غيره اقدامات چنداني در تكميل و ساخت برينگ ها صورت نگرفته بود . در اواخر قرن نوزدهم با گسترش صنعت دوچرخه سازي اولين تقاضا براي ياتاقانهاي بدون اصطكاك بود لذا در همين عرصه كارخانه هائي درانگلستان و آلمان شروع به ساختن ساچمه هاي فولادي كردند كه تقريباً در همين زمان نيز بلبرينگ به نسبت خيلي كم براي كارهاي مهندسي در امريكا ساخته مي شد . با اينكه دانش بشر در زمينه برينگ ها در سطح ابتدائي بود اما نياز به وجود اجسامي كه بتواند خصوصيات مربوطه را داشته باشند و به مقدار بسيار زيادي بر نيروي اصطكاك فائق آيد بيشتر احساس مي شد . بعدها دانشمندي بنام Robert stribeck تحقيقات اساسي در مورد مهندسي برينگ انجام داد در همين زمان بود كه گسترش صنعت اتومبيل سازي بهترين زمينة تقاضا براي اين محصول بود . بنابراين در عرض ده سال يعني از سال 1902 الي 1912 بيش از هفت نوع برينگ كه امروزه نيز مورد استفاده قرار ميگيرد ساخته شد .