Результат интеллектуальной деятельности: Механизм передачи движения с магнитной связью

Механизм передачи движения с магнитной связью может использоваться в машиностроении, в химической, фармацевтической, лакокрасочной и в других отраслях промышленности, а более конкретно, для вентиляции помещений, перемешивания жидких, пастообразных и сыпучих веществ, приготовления растворов, эмульсий и суспензий, измельчения кускового материала, чистки загрязненных рабочих поверхностей резервуаров, транспортирования материалов в термокамеры и перемещения надводных и подводных объектов.

Прототипом является механизм передачи движения с магнитной связью, состоящий из входного и выходного звеньев, каждое из которых содержит вал с магнитными колесами с чередующими друг за другом полюсами-зубцами N и S, и герметичной перегородки (см. книгу А.Ф. Крайнева Словарь-справочник по механизмам, М., Машиностроение, 1981 г., стр. 168-169, рис. а).

Недостатками прототипа являются большие энергозатраты на вращение массивных металлических колес, сложность конструкции колес с чередующими друг за другом полюсами-зубцами и узкая область использования из-за больших габаритов механизма с параллельным расположением осей валов и невозможность передачи поступательного движения от входного звена к выходному звену.

Задачей изобретения является снижение энергозатрат, упрощение конструкции и расширение области использования.

Поставленная задача решается тем, что в известном механизме передачи движения с магнитной связью, состоящим из входного и выходного звеньев, каждое из которых содержит вал и колесо с магнитными элементами, согласно изобретению, валы расположены соосно, колеса - с зазором друг относительно друга, а магнитные элементы выполнены в форме цевков, установленных перпендикулярно на торцевой плоскости каждого колеса со стороны расположения зазора между колесами на расстоянии друг от друга, обеспечивающим магнитную связь, и обращенных друг к другу одноименными полюсами.

Кроме того, детали звеньев за исключением цевков выполнены из неметаллического материала.

На фиг. 1 схематично показан механизм передачи движения с магнитной связью, на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.

Механизм включает входное звено, содержащее вал 1 и колесо 2 с цевками 3, и выходное звено, содержащее вал 4 и колесо 5 с цевками 6. Валы 1 и 4 установлены соосно друг к другу в стойке 7, а колеса 2 и 5 расположены друг относительно друга с зазором. Цевки 3 установлены на колесе 2 перпендикулярно торцевой плоскости этого колеса, а цевки 6 - на колесе 5 перпендикулярно торцевой плоскости этого колеса. Цевки 3 и 6 выполнены из магнита, обращены друг к другу одноименными полюсами и расположены на колесах 2 и 5 на расстоянии друг относительно друга, обеспечивающим магнитную связь. Стойка 7, валы 1 и 4 и колеса 2 и 5 выполнены из неметаллического материала.

Степень подвижности механизма передачи движения с магнитной связью в отсутствии контакта между входным и выходным звеньями равна:

W=3n-2p₅-p_м.c.=3⋅2-2⋅2-1=1,

где n-число подвижных звеньев, которыми являются входное звено содержащее вал 1, колесо 2 и цевки 3, и выходное звено, содержащее вал 4, колесо 5 и цевки 6; p₅ - число кинематических пар пятого класса, которыми являются вращательная пара, образованная валов 1 и стойкой 7, и вращательная пара, образованная валом 4 и стойкой 7; p_м.с. - число магнитных связей между входным и выходным звеньями.

Степень подвижности механизма, равная единице, указывает на то, что звенья могут только вращаться вокруг горизонтальной оси.

Механизм передачи движения с магнитной связью работает следующим образом.

Вращение вала 1 с колесом 2 входного звена в стойке 7 приводит к вращению вала 4 с колесом 5 выходного звена в стойке благодаря магнитному полю, создаваемому цевками 3 и 6 из магнита. Так как цевки 3 на колесе 2 и цевки 6 на колесе 5 обращены друг к другу одноименными полюсами происходит отталкивание цевков 6 от цевков 3 входного вращающегося звена.

Роль входного звена при отсутствии контакта между звеньями сводится к обеспечению непрерывного однонаправленного вращения выходного звена.

Установка на свободном конце вала 4 винта 8 позволяет использовать механизм в качестве магнитного движителя для перемещения надводных и подводных объектов, крыльчатки - для вентиляции помещений, мешалок - для перемешивания различных сред, щеток - для чистки загрязненных рабочих поверхностей резервуаров и т.д.

Технико-экономическая эффективность от использования предлагаемого изобретения достигается за счет: снижения энергозатрат благодаря выполнению всех звеньев механизма за исключением цевков из магнита из неметаллического материала; упрощения конструкции благодаря использованию цевочной передачи движения и соосному расположению валов входного и выходного звеньев; расширения области использования благодаря выполнению механизма с цевочной передачей движения.