Магниттік муфталар бір айналмалы мүшеден екіншісіне крутящий моментті, күшті немесе қозғалысты беру үшін магнит өрісін пайдаланатын байланыссыз муфталар болып табылады. Тасымалдау ешқандай физикалық байланыссыз магнитті емес оқшаулау кедергісі арқылы жүзеге асырылады. Муфталар магниттермен ендірілген дискілердің немесе роторлардың қарама-қарсы жұптары болып табылады.
Магниттік муфтаны қолдану 19 ғасырдың аяғында Никола Тесла жасаған сәтті тәжірибелерден бастау алады. Тесла жақын өрістегі резонанстық индуктивті муфтаны пайдаланып сымсыз жарықтандырылған шамдар. Шотланд физигі және инженері сэр Альфред Юинг 20 ғасырдың басында магниттік индукция теориясын одан әрі дамытты. Бұл магниттік муфтаны қолданатын бірқатар технологиялардың дамуына әкелді. Соңғы жарты ғасырда жоғары дәлдік пен сенімдірек жұмысты қажет ететін қолданбалардағы магниттік муфталар орын алды. Жетілдірілген өндірістік процестердің жетілгендігі және сирек жер магниттік материалдарының қолжетімділігі мұны мүмкін етеді.
Барлық магниттік муфталар бірдей магниттік қасиеттерді және негізгі механикалық күштерді пайдаланғанымен, дизайны бойынша ерекшеленетін екі түрі бар.
Екі негізгі түрге мыналар жатады:
- магниттер сериясымен кірістірілген екі бетпе-бет диск жартысы бар диск түріндегі муфталар, мұнда айналу моменті саңылау арқылы бір дискіден екіншісіне беріледі.
-Синхронды түрдегі муфталар, мысалы, тұрақты магнитті муфталар, коаксиалды муфталар және ішкі ротор сыртқы ротордың ішіне кірістірілген және тұрақты магниттер бір ротордан екіншісіне крутящий момент беретін роторлы муфталар.
Екі негізгі түрге қосымша магниттік муфталар сфералық, эксцентрлік, спиральды және сызықты емес конструкцияларды қамтиды. Бұл магниттік қосылыс баламалары биология, химия, кванттық механика және гидравлика қолданбаларында арнайы қолданылатын момент пен дірілді пайдалануға көмектеседі.
Қарапайым тілмен айтқанда, магниттік муфталар қарама-қарсы магниттік полюстерді тартатын негізгі тұжырымдаманы қолдана отырып жұмыс істейді. Магниттердің тартылуы крутящий моментті бір магниттелген хабтан екіншісіне (муфтаның қозғаушы элементінен жетекші элементке) береді. Момент нысанды айналдыратын күшті сипаттайды. Сыртқы бұрыштық импульс бір магниттік концентраторға қолданылғандықтан, ол моментті кеңістіктер арасында немесе бөлу қабырғасы сияқты магнитті емес бөгет арқылы магнитті түрде беру арқылы екіншісін қозғайды.
Бұл процесс нәтижесінде пайда болатын моменттің шамасы айнымалылармен анықталады, мысалы:
- Жұмыс температурасы
-Өңдеу жүретін орта
- Магниттік поляризация
- Полюс жұптарының саны
-Полюс жұптарының өлшемдері, оның ішінде саңылау, диаметр және биіктік
-Жұптардың салыстырмалы бұрыштық ығысуы
- Жұптардың ауысуы
Магниттердің және дискілердің немесе роторлардың туралануына байланысты магниттік поляризация радиалды, тангенциалды немесе осьтік болады. Содан кейін момент бір немесе бірнеше қозғалатын бөліктерге беріледі.
Магниттік муфталар бірнеше жағынан дәстүрлі механикалық муфталардан жоғары болып саналады.
Қозғалыс бөліктерімен байланыс болмауы:
- Үйкелісті азайтады
- Аз жылу шығарады
-Өндірілген қуатты барынша пайдаланады
-Нәтижесінде тозу азаяды
- Шу шығармайды
-Майлау қажеттілігін жояды
Сонымен қатар, белгілі бір синхронды түрлерге байланысты жабық конструкция магниттік муфталарды шаң өткізбейтін, сұйықтық өткізбейтін және тот баспайтын етіп жасауға мүмкіндік береді. Құрылғылар коррозияға төзімді және экстремалды жұмыс орталарын өңдеуге арналған. Тағы бір артықшылығы - ықтимал әсер ету қаупі бар аймақтарда пайдалану үшін үйлесімділікті белгілейтін магнитті ажырату мүмкіндігі. Сонымен қатар, магниттік муфталарды пайдаланатын құрылғылар қол жетімділігі шектеулі жерлерде орналасқан кезде механикалық муфталарға қарағанда үнемді. Магниттік муфталар сынау және уақытша орнату үшін танымал таңдау болып табылады.
Магниттік муфталар жоғары тиімді және көптеген жер үсті қолданбалары үшін тиімді, соның ішінде:
-Робототехника
-Химиялық инженерия
-Медициналық құралдар
- Машинаны орнату
-Тамақ өңдеу
- Айналмалы машиналар
Қазіргі уақытта магниттік муфталар суға батырылған кезде олардың тиімділігі үшін бағаланады. Сұйық сорғылар мен винттік жүйелердің ішінде магнитті емес тосқауылмен қоршалған қозғалтқыштар магниттік күштің сұйықтықпен жанасатын сорғыны немесе бөлшектерін басқаруға мүмкіндік береді. Мотор корпусындағы судың енуінен туындаған су білігінің істен шығуы тығыздалған контейнердегі магниттер жинағын айналдыру арқылы болдырмайды.
Су астындағы қолданбаларға мыналар жатады:
- сүңгуір қозғалтқыштары
-Аквариум сорғылары
-Қашықтан басқарылатын су астындағы көліктер
Технология жетілдірілген сайын магниттік муфталар сорғылар мен желдеткіш қозғалтқыштарындағы ауыспалы жылдамдықты жетектерді ауыстыру ретінде кең таралған. Маңызды өнеркәсіптік қолданудың мысалы - үлкен жел турбиналарының ішіндегі қозғалтқыштар.
Байланыстыру жүйесінде қолданылатын магниттердің саны, өлшемі және түрі, сондай-ақ өндірілген сәйкес момент маңызды сипаттамалар болып табылады.
Басқа спецификацияларға мыналар жатады:
-Магниттік жұптар арасында суға батыруға арналған аппаратты талап ететін тосқауылдың болуы
- магниттік поляризация
-Қозғалмалы бөлшектердің саны магнитті түрде беріледі
Магниттік муфталарда қолданылатын магниттер неодим темір боры немесе самарий кобальт сияқты сирек жер материалдарынан тұрады. Магниттік жұптар арасындағы кедергілер магнитті емес материалдардан жасалған. Магниттер тартпайтын материалдардың мысалдары тот баспайтын болат, титан, пластмасса, шыны және шыны талшық болып табылады. Магниттік муфталардың екі жағына бекітілген құрамдастардың қалған бөлігі дәстүрлі механикалық муфталары бар кез келген жүйеде қолданылатындармен бірдей.
Дұрыс магниттік муфта жоспарланған жұмыс үшін белгіленген моменттің қажетті деңгейіне сай болуы керек. Бұрын магниттердің күші шектеуші фактор болды. Дегенмен, сирек жердің арнайы магниттерінің ашылуы мен қолжетімділігінің артуы магниттік муфталардың мүмкіндіктерінің тез өсуі болып табылады.
Екінші мәселе - муфталардың ішінара немесе толығымен суға немесе сұйықтықтың басқа түрлеріне бату қажеттілігі. Магниттік муфта өндірушілері бірегей және шоғырланған қажеттіліктер үшін теңшеу қызметтерін ұсынады.
