Камниевые опоры электропривода

Для предельного снижения момента сил трения применяются камниевые опоры подвеса и опоры с электромагнитным дутьем. При питании катушки электромагнитного дутья переменным током в теле шипа опоры наводятся вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем, создают электромагнитные силы, отталкивающие шип от подшипника. Достоинством такого электромагнитного устройства является простота его использования, а недостатком — малые силы при значительном потреблении энергии.

Высокоскоростные электродвигатели имеют конструкции, в которых применен принцип гиромаятника, можно использовать в качестве опор торсионный подвес, или подвес на растяжках. При этом растяжки не только используются в качестве трехстепенного подвеса, но и как токоподводы. Материалом для торсионов выбираются обычно бериллиевые бронзы (БрБ2) или кобальтоникелевые стали (К40НХМВ). Расчет растяжек сводится к определению момента упругого сопротивления при их закручивании и к вычислению напряжений при работе на растяжение.

Как и в опорах двигателя с внешним ротором, в опорах карданова подвеса широко используется газовая смазка, причем применение находят аэростатические и аэродинамические подшипники.

Компрессоры или баллоны подают газ, предварительно высушенный и очищенный от паров воды и масла, в расположенную в корпусе камеру под давлением, а затем проходит через два ряда сопл или капилляров в зазор между шипом и подшипником и выходит в атмосферу. Сопротивление движению газового потока оказывают сопло и зазор, поэтому шероховатость рабочих поверхностей газовой опоры должна быть не ниже 11-го или 12-го класса, а геометрическая погрешность не превышать 2 мкм.

Под действием приложенной со стороны ротора нагрузки вал смещается вниз, что приводит к повышению аэродинамического сопротивления зазора с нижней стороны вала. Расход газовой смазки снизу уменьшается, и падение давления в нижних отверстиях становится меньше. Это приводит к появлению избыточной восстанавливающей силы, за счет которой и работает подшипник.

Возможно также применение упорного аэродинамического подшипника, шип которого выполняется, например, в виде сферы и одновременно служит ротором приводного электродвигателя устройства. Статор при этом выполнен в виде сферической чаши с обмоткой и отверстиями для подачи воздуха, в которую устанавливается ротор.

Расчет подшипника выполняется с целью получения расхода газа и несущей способности подшипника. В модели зазор заменяется дискретными прямоугольными щелями, каждая из которых соответствует одному из сопл ряда. Ширина эквивалентной прямоугольной щели равна длине окружности подшипника деленной на число отверстий в одном ряду расстояние от сопла до торца подшипника. Высота щели равна местному зазору, соответствующему положению данного сопла на окружности. От каждого сопла (газ, воздух) поступает в щель. Сложив вертикальные составляющие восстанавливающих сил от соответствующих эквивалентных щелей, определяют общую несущую способность подшипника в зависимости от его размеров, параметров газа, эксцентриситета и давления наддува.

Портал Владивосток.com

Камниевые опоры электропривода