توصيفگر ها :
كوپلينگ هاي مغناطيسي , آهن ربا نئوديميم , انتقال گشتاور مغناطيسي , انتقال توان بدون تماس , تأثير دما بر مغناطيس
چكيده فارسي :
چكيده
در اين پژوهش، تأثير دما بر عملكرد مغناطيسي و ظرفيت انتقال گشتاور در كوپلينگهاي محوري نئوديميومي بهصورت تجربي مورد بررسي قرار گرفته است. هدف از اين تحقيق، تحليل تغييرات گشتاور مغناطيسي در شرايط حرارتي مختلف و ارزيابي پايداري عملكرد كوپلينگ در دماهاي بالا است. براي انجام آزمايشها، يك دستگاه آزمايشگاهي شامل دو ديسك هممحور از جنس استيل 316 با چهار آهنرباي دائم نئوديميومي در آرايش همقطبي–مقابلي طراحي و ساخته شد. روش تحقيق شامل اجراي دو نوع آزمايش مجزا است. در آزمايش اول، ديسك خروجي بهوسيله ترمز پودري در وضعيت قفلشده نگه داشته شده و با افزايش تدريجي سرعت ديسك محرك، ظرفيت انتقال گشتاور مغناطيسي در زمان راهاندازي، اندازهگيري شده است. در آزمايش دوم، موتور در سرعت ثابت كار كرده و با اعمال تدريجي ولتاژ به ترمز، ديسك خروجي متوقف شده است؛ در اين حالت، ظرفيت انتقال گشتاور مغناطيسي ترمز محاسبه گرديده است. نتايج حاصل از هر دو آزمايش بهصورت نمودارهاي گشتاور–زمان ارائه گرديده است كه رفتار سيستم را در بازه دمايي 40 تا 140 درجه سانتيگراد نشان ميدهند. اين نمودارها روند تغييرات گشتاور بيشينه در لحظه لغزش را در شرايط حرارتي مختلف بهخوبي مشخص ميكنند. در جمعبندي نهايي، نتايج نشان داد كه با افزايش دما، مقدار گشتاور بيشينه در هر دو آزمايش بين 65 تا 90 درصد كاهش مييابد. با اين حال، در دماهاي بالا، نرخ افت گشتاور در آزمايش دوم بيشتر است كه اين موضوع به تأثير حرارت بر عملكرد ياتاقانها نسبت داده ميشود. در نتيجه، رفتار حرارتي كوپلينگ در شرايط مختلف بارگذاري متفاوت بوده و اين موضوع بايد در طراحي كوپلينگهاي مغناطيسي براي محيطهاي دماي بالا مدنظر قرار گيرد.
چكيده انگليسي :
Abstract
In this research, the effect of temperature on the magnetic performance and torque transmission capacity of axial neodymium magnetic couplings was experimentally investigated. The main objective of this study was to analyze the variation of magnetic torque under different thermal conditions and to evaluate the operational stability of the coupling at elevated temperatures. For this purpose, an experimental setup was designed and fabricated, consisting of two coaxial stainless-steel (316) disks, each equipped with four neodymium permanent magnets arranged in a co-polar and opposing configuration. Two separate experimental procedures were performed. In the first experiment, the output disk was locked by a powder brake, and the magnetic torque transmission capacity during the start-up phase was measured by gradually increasing the rotational speed of the driving disk. In the second experiment, the motor operated at a constant speed, and by gradually applying voltage to the brake, the output disk was brought to a stop; in this case, the braking torque transmission capacity was determined. The results from both experiments were presented as torque–time diagrams, illustrating the system’s behavior over the temperature range of 40 °C to 140 °C. These diagrams clearly demonstrate the trend of maximum torque variation at the moment of slip under different thermal conditions. The findings revealed that, with increasing temperature, the maximum transmitted torque in both experiments decreased by approximately 65% to 90%. However, at higher temperatures, the rate of torque reduction in the braking test was greater, which was attributed to the effect of heat on bearing performance. Overall, the thermal behavior of magnetic couplings varies under different loading conditions. This behavior must be carefully considered in the design and application of magnetic couplings intended for high-temperature environments to ensure reliable torque transmission and long-term performance.