Способ вывода объекта на магнитное подвешивание Советский патент 1993 года по МПК B60L13/04 

Изобретение относится к области ранспорта, энергетики и предназначено ля создания неконтактной магнитной подески.

Цель изобретения - повышение грузоодъемности.

На фиг.1 изображено устройство для релизации способа в момент фиксации подвешиваемого тела до заливки гелия в криостат: на фиг.2 - то же, лосле заливки гелия; на фиг.З - то же, после расфиксации подвешиваемого тела; на фиг.4 - графики зависимостей магнитных сил от вертикального зазора.

Под источником магнитного поля, например постоянным магнитом 1 с магнито- проводом 2, размещен сверхпроводниковый виток 3 в тороидальном криостате 4 с заливным патрубком 5, который через стяжки б. 7 соединен с пластиной 8 из магнитомягкого материала, устанавливаемой на магнитной подставке 9. Фиксатор 10 основания 11 служит для фиксации пластины 8.

На фиг.4 PI - магнитная сила между магнитом 1 и сверхпроводящим витком 3, Pz - магнитная сила между магнитом 1 и пластиной 8, РЗ - суммарная магнитная сила, G - сила веса, б о- первоначальный зазор, $ i- зазор левитации.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале на подставке 9 размещают пластину В, скрепленную с криостатом 4 при помощи стяжек 6 и 7. Для фиксации тела из магнитомягкого материала в виде пластины 8 фиксатор 10 выдвинут влево. Основание 11 препятствует движению пластины 8 вверх за счет магнитной силы Pz, которая на зазоре б о больше силы веса G на величину А PI (см. фиг.4). Сверхпроводниковый виток 3 при этом находится в нормальном состоянии, а сила его взаимодействия с магнитом 1 равна нулю (Pi О при б « до).

На следующем этапе через заливной патрубок 5 криостат 4 заполняется жидким гелием, что понижает температуру витка 3 ниже температурысверхпроводящего перехода, в результате чего в витке 3 замораживается часть магнитного поля магнита 1. Это приводит к тому, что при увеличении зазора б по сравнению с д о, когда он попадает в зону более слабого поля магнита 1, в витке возбуждается ток, компенсирующий нехватку силовых линий магнитного поля через плоскость витка 3 и приводящий к возникновению магнитного притяжения

0

5

0

5

0

6

0

5

0

5

витка 3 к магниту 1. Если зазор б уменьшается по сравнению с б о. виток 3 попадает в зону более сильного поля магнита 1, что приводит к возбуждению в витке тока, компенсирующего Избыток силовых линий поля магнита 1 через плоскость витка 3, а также к возникновению магнитной силы отталкивания витка 3 от магнита 1. Поэтому зависимость магнитной силы между витком 3 и магнитом t от зазора б имеет вид, показанный на фиг.4 кривой PI. Суммарная магнитная сила между магнитом 1, витком 3 и пластиной 8, представляющая собой алгебраическую сумму сил PI и Р2, имеет вид, показанный на фиг.4 кривой РЗ.

При расфиксации пластины 8, когда фиксатор 10 займет крайнее правое положение, сила РЗ, имеющая характер притяжения на зазоре б о, больше силы веса 6 на величину Л Р2. Поэтому криостат 4 вместе с витком 3 и пластикой 8 поднимается вверх до зазора б д 1, на котором устанавливается равновесие сил РЗ и G.

Это равновесие будет устойчивым по вертикали в связи с тем, что сила магнитного взаимодействия РЗ имеет характер силы пружины, работающей на растяжение (сила притяжения уменьшается при уменьшении расстояния к центру притяжения). Устойчивость при боковых смещениях обеспечивается притягивающим характером силы Рз (боковое смещение вызывает появление компоненты силы Рз, направленной против возникшего смещения). Устойчивость по углу поворота вокруг оси, перпендикулярной плоскости чертежа, обеспечивается маятни- ковостью левитирующего тела и притягивающим характером силы Рз.

Таким образом, равновесие тела, состо-. ящего из криостата 4, витка 3 и пластины 8, является устойчивым как равновесие свободного тела.

Наличие магнитомягкого тела в виде пластины 8 под витком 3 до перевода его в сверхпроводящее состояние приводит к увеличению магнитного поля магнита 1 через плоскость витка 3. Кроме того, размещением пластины 8 уменьшается суммарное магнитное сопротивление магнитодвижущей силе магнита 1, в связи с чем уровень поля через плоскость витка 3 также увеличивается. Это приводит к повышению грузоподъемности.

(56) Козорез В.В. Динамические системы магнитного взаимодействующих свободных тел, Киев,: Наукова думка, 1981, с. 133-136.

Формула изобретения

СПОСОБ ВЫВОДА ОБЪЕКТА НА МАГНИТНОЕ ПОДВЕШИВАНИЕ, заключающийся в том, что размещают сверхпроводящий виток в магнитном поле источника в положении их магнитной связи и переводят упомянутый виток в сверхпроводящее состояние, отличающийся тем, что, с целью увеличения грузоподьем- ности, до перевода витка в сверхпроводя- 5 ;щее состояние поле источника концентрируют в зоне сверхпроводящего; витка.

Изобретение относится к области транспорта, энергетики и предназначено для создания неконтактной магнитной подвески. Цель изобретения - увеличение грузоподъемности. Способ включает размещение сверхпроводящего витка под источником магнитного поля в положении их магнитной связи, концентрацию магнитного поля в зоне витка, перевод витка в сверхпроводящее состояние и обеспечение возможности свободного парения витка. 4 иа

f

Фиг.1

Фиг.З

РЗ

ФигМ