ПЛАНЕТАРНЫЙ МАГНИТНЫЙ ПРИВОД Российский патент 1994 года по МПК H02K49/02 F16H49/00 

Планетарный магнитный привод для передачи вращения внутрь закрытого объема относится к безконтактным приводам и может использоваться в любой отрасли народного хозяйства.

Известен планетарный механизм для передачи вращения в закрытый объем, содержащий неподвижное колесо-стакан из немагнитного материала, цилиндрический ролик-сателлит (барабан), обкатывающий внутреннюю поверхность стакана (корпуса), электромагнитное водило в виде катушки с внешним приводом.

Недостатком такого устройства является неравномерность вращения барабана (ролика) и большой расход электроэнергии для электромагнита водила при горизонтальной оси вращения, что обусловлено воздействием на барабан (ролик) силы тяжести, которая при вертикальной оси вращения нейтрализуется опорными подшипниками.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка.

Это достигается установкой на верхней половине корпуса выше горизонтальной диаметральной плоскости постоянных или постоянно включенных электромагнитов, постоянное магнитное поле которых создает относительно мгновенных осей вращения барабана моменты сил, направленные в сторону, противоположную моментам сил тяжести относительно этих же осей.

На фиг. 1 изображен предлагаемый привод, продольный разрез; на фиг.2 - поперечный разрез в плоскости магнитов; на фиг.3 - поперечный разрез в плоскости магнита водила.

Устройство выполнено следующим образом. В корпус 1 из немагнитного материала помещен барабан 2 из магнитного материала или из немагнитного материала, но с бандажами из магнитомягкого материала 3. Наружный диаметр барабана или бандажей меньше внутреннего диаметра корпуса. Снаружи корпуса вращается магнитное водило 4, а на верхней половине выше горизонтального диаметра размещены постоянные или постоянно включенные электромагниты 5. Барабан соединен с рабочим органом каким-либо устройством 6, компенсирующим прецессию барабана, либо сам барабан может использоваться как рабочий орган.

Устройство работает следующим образом. Барабан притягивается вращающимся магнитным полем и прижимается изнутри к стенке корпуса. Перемещаясь вслед за вращающимся магнитным полем, барабан обкатывается без скольжения по внутренней поверхности и вращается при этом около своей оси в направлении, обратном вращению магнитного поля, но с меньшей частотой согласно закономерностям планетарных механизмов. Постоянное магнитное поле, создаваемое магнитами 5, воздействуя на барабан компенсирует действие момента силы тяжести относительно мгновенной оси вращения барабана, лежащей на линии контакта барабана с корпусом, создавая момент сил противоположного направления, а результирующая сила, нормальная к поверхности на линии контакта, суммируется с силой притяжения вращающимся магнитным полем, усиливая силу трения, давая положительный эффект и устраняя возможность проскальзывания барабана по корпусу.

В силу этого при применении постоянных магнитов усилие, развиваемое вращающимся магнитным полем, необходимое для обеспечения непрерывного контакта барабана с корпусом, требуется в 10-15 раз меньше, чем без постоянных магнитов.

Так, например, на опытной установке с диаметром барабана 115 мм, диаметром корпуса 120 мм и весом барабана 0,350 кгс и усилием постоянных магнитов 0,41 кгс для нормального обкатывания барабана требовалось усилие притяжения барабана вращающимся магнитным полем не более 0,20 кгс. Для обкатывания же без постоянных магнитов требовалось усилие более 5 кгс. Только при таком большом усилии магнитного вращающегося поля не происходило скольжения барабана по стенке корпуса и срыва в зоне прохождения мгновенной оси вращения около горизонтального диаметра.

Изобретение позволяет значительно снизить расход электроэнергии и магнитных дорогостоящих материалов, необходимых для работы горизонтальных герметичных планетарных приводов.

Использование: для передачи вращения внутрь закрытого объема в любой отрасли народного хозяйства. Сущность изобретения: в цилиндрическом корпусе 1 из немагнитного материала обкатывается по его внутренней поверхности цилиндрический сателлит 2, по меньшей мере одна кольцевая часть 3 которого выполнена из магнитного материала, под действием установленного снаружи устройства для создания вращающегося концентрично корпусу магнитного поля. Снаружи и концентрично корпусу установлены постоянные магниты 5. 3 ил.

ПЛАНЕТАРНЫЙ МАГНИТНЫЙ ПРИВОД с горизонтальной осью для передачи вращения внутрь закрытого объема, содержащий неподвижный цилиндрический корпус из немагнитного материала, внутри которого размещен с возможностью обкатывания внутренней поверхности корпуса цилиндрический сателлит, по меньшей мере одна кольцевая часть которого выполнена из магнитного материала, а снаружи корпуса - устройство для создания вращающегося концентрично корпусу магнитного поля, отличающийся тем, что снаружи корпуса выше его горизонтальной диаметральной плоскости размещены концентрично корпусу постоянные магниты или постоянно включенные электромагниты.