UA116741U - MAGNETIC SPRING - Google Patents
MAGNETIC SPRING Download PDFInfo
- Publication number
- UA116741U UA116741U UAU201608606U UAU201608606U UA116741U UA 116741 U UA116741 U UA 116741U UA U201608606 U UAU201608606 U UA U201608606U UA U201608606 U UAU201608606 U UA U201608606U UA 116741 U UA116741 U UA 116741U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- magnet
- magnetic
- internal
- tubular
- tubular magnet
- Prior art date
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 77
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims abstract description 35
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 14
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 5
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 5
- BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] Chemical compound N1=C2C=CC=CC2=[N+]([O-])C1(CC1)CCC21N=C1C=CC=CC1=[N+]2[O-] BGPVFRJUHWVFKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F6/00—Magnetic springs; Fluid magnetic springs, i.e. magnetic spring combined with a fluid
Abstract
Магнітна пружина містить зовнішній постійний трубчастий магніт з намагнічуванням вздовж осі симетрії, всередині якого розташований контейнер з немагнітного матеріалу, в якому розміщено однойменними полюсами один до одного два постійних внутрішніх магніти (перший та другий), в якій перший внутрішній магніт, який частково або повністю знаходиться в трубчастому магніті, має намагніченість, антипаралельну намагніченості трубчастого магніту, а другий внутрішній магніт, який у початковому положенні пружини знаходиться за межами трубчастого магніту, має намагніченість, паралельну намагніченості трубчастого магніту. Додатково між дотичними торцями першого та другого внутрішніх магнітів розташована немагнітна прокладка, товщиною від 0,01L до L, де L - довжина трубчастого магніту, а на торці трубчастого магніту, де перший внутрішній магніт у початковому положенні не виходить з трубчастого магніту, встановлений торцевий магнітопровід.The magnetic spring contains an external permanent tubular magnet with magnetization along the axis of symmetry, inside which is a container of non-magnetic material, in which two permanent internal magnets (first and second) are housed with the same poles, in which the first internal magnet is partially or partially in a tubular magnet having a magnetization, an antiparallel magnetization of a tubular magnet, and a second internal magnet which, in the initial position of the spring, is outside the tubular magnet at the magnet has a magnetization parallel to the magnetization of the tubular magnet. Additionally, between the tangential ends of the first and second internal magnets there is a non-magnetic strip, from 0.01L to L thick, where L is the length of the tubular magnet, and at the end of the tubular magnet, where the first internal magnet in the initial position does not exit from the tubular magnet tube, .
Description
Магнітна нружинаMagnetic wife
ЕIS
У 2 ї|/4 76 вікіIn 2nd |/4 76 wiki
Корисна модель належить до галузей машинобудування, транспортних засобів, приладобудування, будівництва і може бути використана в техніці гасіння механічних коливань.The useful model belongs to the fields of mechanical engineering, vehicles, instrument making, and construction and can be used in the technique of damping mechanical vibrations.
З рівня техніки відома магнітна пружина (Авторське свідоцтво БО 1188392, МПК Е16Е6/00, опубл. 30.10.1985 р.|, що містить співвісно встановлені нерухому і рухому частини, кожна з яких має постійні магніти, спрямовані однойменними полюсами один до одного, яка відрізняється тим, що, з метою поліпшення пружної характеристики, в її нерухомій частині виконаний отвір, а вона сама забезпечена жорстко пов'язаною з рухомою частиною і встановленою з проміжком в отворі трубою з немагнітного матеріалу і розміщеним в ній магнітом, встановленим однойменним полюсом назустріч аналогічного полюсу постійного магніту рухомої частини.From the state of the art, a magnetic spring is known (Author's certificate BO 1188392, IPC E16E6/00, publ. 10.30.1985|), which contains coaxially installed fixed and moving parts, each of which has permanent magnets directed by poles of the same name towards each other, which differs in that, in order to improve the elastic characteristics, a hole is made in its stationary part, and it itself is provided with a tube of non-magnetic material rigidly connected to the moving part and installed with a gap in the hole and a magnet placed in it, installed with the pole of the same name opposite to the similar one pole of the permanent magnet of the moving part.
Вказана пружина не забезпечує рівномірного гасіння коливань на всій ділянці демпфування.The specified spring does not provide uniform damping of oscillations over the entire damping area.
Відома магнітна пружина (Патент України Мо 958, МПК Е16Е 6/00, опубл. 16.07.2001, Бюл.A known magnetic spring (Patent of Ukraine Mo 958, IPC E16E 6/00, publ. 07/16/2001, Bull.
Мо 6)|, що містить розташовані співвісно і встановлені з можливістю поступального взаємного переміщення і взаємодії магнітні елементи, які утворюють магнітний ланцюг, один із магнітних елементів має форму стакана з дном із магнітом'якого матеріалу і частково або повністю охоплює внутрішній магнітний елемент, виготовлений із намагніченого магнітотвердого матеріалу, в якій охоплюючий елемент повністю виконаний із магнітом'якого матеріалу і є магнітопроводом, а намагніченість внутрішнього елемента здійснена поперек напрямку його руху відносно охоплюючого елемента. Недоліками даного технічного рішення є - невелика потужність і негнучка силова характеристика.Mo 6)|, containing coaxially located and installed with the possibility of translational mutual movement and interaction, magnetic elements that form a magnetic chain, one of the magnetic elements has the shape of a glass with a bottom made of a soft magnetic material and partially or completely covers the internal magnetic element, made from a magnetized hard-magnet material, in which the covering element is completely made of a magnetic material and is a magnetic conductor, and the magnetization of the inner element is carried out across the direction of its movement relative to the covering element. The disadvantages of this technical solution are low power and inflexible power characteristics.
Відома магнітна пружина (Авторське свідоцтво 5), МПК Е16Е6/00, опубл. 23.04.1983), що містить кільцевий постійний магніт, намагнічений таким чином, що він має три точки з екстремальним значенням магнітної індукції ввдовж поздовжньої осі і феромагнітне тіло, яке встановлене за допомогою напрямних так, що його центр ваги розташований на поздовжньої осі в точці з екстремальним значенням магнітної індукції. В пружині з метою розширення функціональних можливостей, внутрішній радіус кільцевого постійного магніту виконаний більше максимального розміру феромагнітного тіла, центр ваги якого розташований в одній з двох точок з екстремальним значенням магнітної індукції симетричною відносно точки з максимальним значенням магнітної індукції. В такій конструкції дуже обмежений діапазон корисного переміщення, внаслідок чого ККД є дуже малим.Known magnetic spring (Author's certificate 5), IPC E16E6/00, publ. 23.04.1983) containing an annular permanent magnet magnetized in such a way that it has three points with an extreme value of magnetic induction along the longitudinal axis and a ferromagnetic body which is installed with the help of guides so that its center of gravity is located on the longitudinal axis at a point with extreme value of magnetic induction. In the spring, in order to expand the functional capabilities, the inner radius of the ring permanent magnet is made larger than the maximum size of the ferromagnetic body, the center of gravity of which is located in one of the two points with the extreme value of the magnetic induction symmetrical with respect to the point with the maximum value of the magnetic induction. In such a design, the range of useful movement is very limited, as a result of which the efficiency is very small.
Відома магнітна пружина (Патент України Мо 83234, МПК Е16Е 6/00, опубл. 27.08.2013, Бюл.A known magnetic spring (Patent of Ukraine No. 83234, IPC E16E 6/00, publ. 08/27/2013, Bull.
Мо 16), що містить розташовані співвісно і встановлені з можливістю поступального взаємного переміщення і взаємодії магнітні елементи у формі коаксіальних кілець у поперечному перерізі, які утворюють магнітний ланцюг; один із магнітних елементів - зовнішній, має форму трубки, яка частково або повністю охоплює внутрішній магнітний елемент, при його робочому переміщенні, в якій зовнішній і внутрішній елементи є постійними магнітами, причому внутрішній магнітний елемент виконаний із магнітотвердого матеріалу у формі циліндра з довжиною більше або менше довжини зовнішнього елемента і має паралельну намагніченість вздовж напрямку його руху відносно зовнішнього магнітного елемента. Недоліками даного технічного рішення є - невелика потужність і негнучка силова характеристика. Дане технічне рішення вибране за найближчий аналог.Mo 16), which contains magnetic elements in the form of coaxial rings in the cross section, which are located coaxially and installed with the possibility of translational mutual movement and interaction, which form a magnetic chain; one of the magnetic elements is the outer one, has the shape of a tube that partially or completely covers the inner magnetic element during its working movement, in which the outer and inner elements are permanent magnets, and the inner magnetic element is made of a magnetically hard material in the form of a cylinder with a length of more or less than the length of the external element and has a parallel magnetization along the direction of its movement relative to the external magnetic element. The disadvantages of this technical solution are low power and inflexible power characteristics. This technical solution is chosen for the closest analogue.
Задачею, на вирішення якої спрямована корисна модель, є розробка магнітної пружини, в якій завдяки новій запропонованої конструкції досягається підвищення робочого зусилля пружини (майже у два рази в порівнянні з найближчим аналогом) та з більш гнучкою силовою характеристикою та можливість суттєво впливати (змінювати) на форму силової характеристики пружини та довжину ходу.The problem to be solved by a useful model is the development of a magnetic spring, in which, thanks to the new proposed design, an increase in the working force of the spring is achieved (almost twice as compared to the nearest analogue) and with a more flexible force characteristic and the ability to significantly influence (change) the shape of the force characteristic of the spring and the stroke length.
Поставлена задача вирішується тим, що запропонована магнітна пружина, що містить зовнішній постійний трубчастий магніт з намагнічуванням вздовж осі симетрії, всередині якого розташований контейнер з немагнітного матеріалу, в якому розміщено однойменними полюсами один до одного два постійних внутрішніх магніти (перший та другий), в якій згідно з корисною моделлю перший внутрішній магніт, який частково або повністю знаходиться в трубчастому магніті, має намагніченість антипаралельну намагніченості трубчастого магніту, а другий внутрішній магніт, який у початковому положенні пружини знаходиться за межами трубчастого магніту, має намагніченість, паралельну намагніченості трубчастого магніту, додатково між дотичними торцями першого та другого внутрішніх магнітів розташована немагнітна прокладка, товщиною від 0,011. до Ї, (де ГІ - довжина трубчастого магніту), а на торці трубчастого магніту, де перший внутрішній магніт у початковому положенні не виходить з трубчастого магніту, встановлений торцевий магнітопровід.The problem is solved by the proposed magnetic spring containing an external permanent tubular magnet with magnetization along the axis of symmetry, inside which there is a container made of non-magnetic material, in which two permanent internal magnets (first and second) are placed with the same poles facing each other, in which according to a useful model, the first internal magnet, which is partially or completely inside the tubular magnet, has a magnetization antiparallel to the magnetization of the tubular magnet, and the second internal magnet, which in the initial position of the spring is outside the tubular magnet, has a magnetization parallel to the magnetization of the tubular magnet, additionally between a non-magnetic gasket with a thickness of 0.011 is located at the tangential ends of the first and second internal magnets. to Y, (where ГИ is the length of the tubular magnet), and on the end of the tubular magnet, where the first internal magnet in the initial position does not come out of the tubular magnet, an end magnet wire is installed.
Крім того, всередину контейнера з немагнітного матеріалу встановлено додатковий третій постійний внутрішній магніт, що має намагніченість, паралельну намагніченості трубчастого магніту, а між дотичними торцями першого та третього внутрішніх магнітів розташована немагнітна прокладка, товщиною від 0,011. до Г, (де І. - довжина трубчастого магніту).In addition, an additional third permanent internal magnet with a magnetization parallel to the magnetization of the tubular magnet is installed inside the container made of non-magnetic material, and a non-magnetic gasket with a thickness of 0.011 is located between the tangential ends of the first and third internal magnets. to G, (where I. is the length of the tubular magnet).
Крім того, торцевий магнітопровід виконано складеним: одна його частина закріплена на торці першого внутрішнього магніту, а друга закріплена на торці трубчастого магніту.In addition, the end magnet wire is made folded: one part of it is fixed on the end of the first internal magnet, and the second is fixed on the end of the tubular magnet.
Крім того, між торцевим магнітопроводом та першим внутрішнім магнітом розташована немагнітна прокладка, товщиною від 0,011. до 0,9 І, (де Ї -довжина трубчастого магніту).In addition, a non-magnetic spacer with a thickness of 0.011 is located between the end magnetic conductor and the first internal magnet. up to 0.9 I, (where I is the length of the tubular magnet).
Крім того, між двома частинами магнітопроводу виконаний зазор.In addition, there is a gap between the two parts of the magnetic circuit.
Крім того, зовнішній трубчастий магніт виконано у вигляді звичайного, або деформованого тіла обертання або прямокутної призми, або зрізаної піраміди, або їх комбінації.In addition, the external tubular magnet is made in the form of a regular or deformed body of rotation or a rectangular prism, or a truncated pyramid, or their combination.
Крім того, трубчастий магніт виконаний з порожниною з однаковим поперечним перерізом, причому напрямок порожнини співпадає з напрямком намагнічування трубчастого магніту.In addition, the tubular magnet is made with a cavity with the same cross-section, and the direction of the cavity coincides with the direction of magnetization of the tubular magnet.
Крім того, поперечний переріз порожнини трубчастого магніту є багатокутником або кругом, або еліпсом.In addition, the cross-section of the tubular magnet cavity is a polygon or a circle or an ellipse.
Крім того, поперечний переріз внутрішніх магнітів подібний за формою поперечного перерізу порожнини трубчастого магніту і має менші розміри.In addition, the cross-section of the internal magnets is similar in shape to the cross-section of the tubular magnet cavity and has smaller dimensions.
Крім того, контейнер з внутрішніми магнітами встановлений з можливістю руху вздовж осі симетрії зовнішнього магніту.In addition, the container with internal magnets is installed with the possibility of movement along the axis of symmetry of the external magnet.
Крім того, контейнер з внутрішніми магнітами нерухомо закріплено відносно зовнішнього магніту, а внутрішні магніти додаткового закріплені між собою.In addition, the container with internal magnets is immovably fixed relative to the external magnet, and the internal magnets are additionally fixed between themselves.
Крім того, зовнішній трубчастий магніт та внутрішні магніти виконані складеними.In addition, the outer tubular magnet and the inner magnets are made folded.
Крім того, контейнер з внутрішніми магнітами виконано з можливістю руху через нерухомі котушки або кільця з невеликим електричним опором, що розташовані щонайменше з одного торця зовнішнього магніту, для демпфування механічного руху пружини.In addition, the container with internal magnets is made with the possibility of movement through fixed coils or rings with a small electrical resistance, located at least from one end of the external magnet, for damping the mechanical movement of the spring.
Конструктивне виконання в запропонованому технічному рішенні внутрішнього магніту, який частково або повністю знаходиться в трубчастому магніті, з намагніченістю, антипаралельною намагніченості трубчастого магніту, дозволяє створити пружину, яка об'єднує дві пружини (на вштовхування і виштовхування) з використанням всього одного трубчастого магніту. Причому силові характеристики такої об'єднаної пружини дуже сильно залежать від товщини немагнітної прокладки між дотичними торцями першого та другого, першого та третього внутрішніх магнітів.The constructive implementation in the proposed technical solution of the internal magnet, which is partially or completely located in the tubular magnet, with magnetization antiparallel to the magnetization of the tubular magnet, allows you to create a spring that combines two springs (for push-in and push-out) using only one tubular magnet. Moreover, the power characteristics of such a combined spring are highly dependent on the thickness of the non-magnetic spacer between the tangent ends of the first and second, first and third internal magnets.
Зо Експериментальні характеристики такої пружини будуть приведені нижче.The experimental characteristics of such a spring will be given below.
Корисна модель пояснюється кресленнями, де на Фіг. 1 схематично зображено конструкцію магнітної пружини з двома внутрішніми магнітами, на Фіг. 2 схематично зображено конструкцію магнітної пружини з трьома внутрішніми магнітами, на Фіг. З показано переріз по А-А фіг. 1, наA useful model is explained by the drawings, where in Fig. 1 schematically shows the design of a magnetic spring with two internal magnets, in Fig. 2 schematically shows the design of a magnetic spring with three internal magnets, in Fig. C shows a cross-section along A-A of fig. 1, on
Фіг. 4-7 показані силові характеристики пружини при різній товщині немагнітної прокладки між першим та другим внутрішніми магнітами.Fig. 4-7 show the power characteristics of the spring at different thicknesses of the non-magnetic spacer between the first and second internal magnets.
Магнітна пружина (як показано на фіг. 1) містить зовнішній постійний трубчастий магніт 1 з намагнічуванням вздовж осі симетрії, всередині якого розташований контейнер 2 з немагнітного матеріалу, в якому розміщено однойменними полюсами один до одного перший внутрішній магніт З та другий внутрішній магніт 4. Перший внутрішній магніт 3, який частково або повністю знаходиться в трубчастому магніті 1, має намагніченість, антипаралельну намагніченості трубчастого магніту 1, а другий внутрішній магніт 4, який у початковому положенні пружини знаходиться за межами трубчастого магніту 1, має намагніченість, паралельну намагніченості трубчастого магніту 1. Додатково між дотичними торцями першого З та другого 4 внутрішніх магнітів розташована немагнітна прокладка 5, товщиною від 0,01Ї до Її, (де Ї - довжина трубчастого магніту). На торці трубчастого магніту 1, де перший внутрішній магніт З у початковому положенні не виходить з трубчастого магніту встановлений торцевий магнітопровід 6. Між торцевим магнітопроводом б та першим внутрішнім магнітом розташована немагнітна прокладка 7, товщиною від 0,01Г. до 0,91, (де І. - довжина трубчастого магніту).The magnetic spring (as shown in Fig. 1) contains an external permanent tubular magnet 1 with magnetization along the axis of symmetry, inside which there is a container 2 made of non-magnetic material, in which the first internal magnet C and the second internal magnet 4 are placed with the same poles facing each other. the internal magnet 3, which is partially or completely in the tubular magnet 1, has a magnetization antiparallel to the magnetization of the tubular magnet 1, and the second internal magnet 4, which in the initial position of the spring is outside the tubular magnet 1, has a magnetization parallel to the magnetization of the tubular magnet 1. In addition, between the tangential ends of the first Z and the second 4 internal magnets, there is a non-magnetic gasket 5, with a thickness of 0.01 Я to Я, (where Я is the length of the tubular magnet). On the end of the tubular magnet 1, where the first internal magnet Z does not come out of the tubular magnet in the initial position, an end magnetic wire 6 is installed. Between the end magnetic wire b and the first internal magnet, there is a non-magnetic gasket 7, with a thickness of 0.01 G. to 0.91, (where I. is the length of the tubular magnet).
Магнітна пружина (як показано на Фіг. 2) має таку конструкцію: всередину контейнера 2 з немагнітного матеріалу встановлено додатковий третій постійний внутрішній магніт 8, що має намагніченість, паралельну намагніченості трубчастого магніту 1, а між дотичними торцями першого та третього внутрішніх магнітів 8, розташована немагнітна прокладка 9, товщиною від 0,011. до Ї, (де І. - довжина трубчастого магніту).The magnetic spring (as shown in Fig. 2) has the following design: inside the container 2 made of non-magnetic material, an additional third permanent internal magnet 8 is installed, which has a magnetization parallel to the magnetization of the tubular magnet 1, and between the tangential ends of the first and third internal magnets 8, is located non-magnetic gasket 9, thickness from 0.011. to Y, (where I. is the length of the tubular magnet).
Немагнітна прокладка 9 і магнітопровід б потрібні для змінення силової характеристики магнітної пружини.A non-magnetic gasket 9 and a magnetic wire b are needed to change the force characteristic of the magnetic spring.
Торцевий магнітопровід може бути виконано складеним: одна його частина закріплена на торці першого внутрішнього магніту 3, а друга закріплена на торці трубчастого магніту 1. Крім того, є можливим виконання зазору (не показаний) між двома частинами магнітопроводу.The end magnet wire can be made folded: one part of it is fixed on the end of the first internal magnet 3, and the second is fixed on the end of the tubular magnet 1. In addition, it is possible to make a gap (not shown) between the two parts of the magnetic wire.
Зовнішній трубчастий магніт 1 виконано у вигляді звичайного або здеформованого тіла 60 обертання або прямокутної призми, або зрізаної піраміди, або їх комбінації. Крім того,The external tubular magnet 1 is made in the form of a normal or deformed body 60 of rotation or a rectangular prism, or a truncated pyramid, or their combination. In addition,
трубчастий магніт 1 виконаний з порожниною з однаковим поперечним перерізом, причому напрямок порожнини співпадає з напрямком намагнічування трубчастого магніту. А поперечний переріз порожнини трубчастого магніту 1 є багатокутником або кругом, або еліпсом. Також поперечний переріз внутрішніх магнітів подібний за формою поперечному перерізу порожнини трубчастого магніту і має менші розміри. На Фіг. З показані різні варіанти виконання трубчастого магніту 1 та внутрішнього магніту 3.tubular magnet 1 is made with a cavity with the same cross-section, and the direction of the cavity coincides with the direction of magnetization of the tubular magnet. And the cross-section of the cavity of the tubular magnet 1 is a polygon or a circle or an ellipse. Also, the cross-section of the internal magnets is similar in shape to the cross-section of the tubular magnet cavity and has smaller dimensions. In Fig. C shows different versions of the tubular magnet 1 and the internal magnet 3.
Обидва постійних магніти З та 4 розташовані в немагнітному контейнері 2, який може вільно рухатись вздовж осі симетрії зовнішнього магніту 1 разом з магнітопроводом б або його частиною (як показано на Фіг.1). Також постійні магніти 3, 4 та 8 розташовані в немагнітному контейнері 2, який може вільно рухатись вздовж осі симетрії зовнішнього магніту 1 (як показано на Фіг. 2).Both permanent magnets C and 4 are located in a non-magnetic container 2, which can freely move along the axis of symmetry of the external magnet 1 together with the magnetic conductor b or its part (as shown in Fig. 1). Also, permanent magnets 3, 4 and 8 are located in a non-magnetic container 2, which can freely move along the axis of symmetry of the external magnet 1 (as shown in Fig. 2).
Також в одному з варіантів реалізації корисної моделі контейнер з внутрішніми магнітами пересувається крізь нерухомі котушки або кільця з невеликим електричним опором, що розташовані щонайменше з одного торця зовнішнього магніту, для демпфування механічного руху пружини.Also, in one of the implementation options of the useful model, the container with internal magnets moves through fixed coils or rings with a small electrical resistance, located at least from one end of the external magnet, to damp the mechanical movement of the spring.
Немагнітний контейнер 2 утримує внутрішні магніти від взаємного відштовхування, а також не допускає небажаних зсувів внутрішніх магнітів у напрямках, перпендикулярних осі симетрії всієї конструкції. Є можливим і інший варіант конструкції, коли контейнер 2 не може рухатися відносно трубчастого магніту 1, а внутрішні магніти пересуваються всередині контейнера. У цьому випадку внутрішні постійні магніти вимагають додаткового кріплення між собою для утримання відповідної відстані між їх торцями (наприклад за допомогою немагнітної осі, що проходить крізь через технологічний отвір у центрі внутрішніх магнітів та немагнітної прокладки)The non-magnetic container 2 keeps the internal magnets from mutual repulsion, and also prevents unwanted shifts of the internal magnets in directions perpendicular to the axis of symmetry of the entire structure. Another version of the design is possible, when the container 2 cannot move relative to the tubular magnet 1, and the internal magnets move inside the container. In this case, the internal permanent magnets require additional fastening to each other to maintain the appropriate distance between their ends (for example, with the help of a non-magnetic axis passing through the process hole in the center of the internal magnets and a non-magnetic spacer)
Пружина (Фіг. 1) краще за все працює на стискання. На розтягнення її зусилля помітно менше. Для того, щоб вона працювала і на розтягнення, потрібно або перевернути її на 180 градусів (зробити нижній кінець верхнім) або доповнити її третім внутрішнім постійним магнітом замість торцевого магнітопроводу таким чином, щоб зробити пружину симетричною відносно площини, перпендикулярної до осі руху магнітів (як показано на Фіг. 2). Намагніченість додаткового постійного магніту 8 має той же напрямок, що і намагніченість зовнішнього магніту 1. Довжини всіх внутрішніх магнітів можуть бути різними, як і товщини немагнітних прокладокThe spring (Fig. 1) works best for compression. Her effort to stretch is noticeably less. In order for it to work also for tension, it is necessary to either turn it over 180 degrees (make the lower end the upper one) or supplement it with a third internal permanent magnet instead of the end magnetic conductor in such a way as to make the spring symmetrical about the plane perpendicular to the axis of movement of the magnets (as shown in Fig. 2). The magnetization of the additional permanent magnet 8 has the same direction as the magnetization of the external magnet 1. The lengths of all internal magnets can be different, as well as the thickness of non-magnetic gaskets
Зо між внутрішніми магнітами.Between the internal magnets.
Нижче наведені приклади роботи запропонованої пружини.Below are examples of the operation of the proposed spring.
Приклад 1.Example 1.
У випадку (як показано на Фіг. 1), коли до другого внутрішнього магніту 4 прикладене зовнішнє зусилля Е (у напрямку вниз), то всі внутрішні магніти зміщаються на деяку відстань. У новому положенні другий внутрішній магніт 4 виштовхується полем зовнішнього трубчастого магніту 1 у початкове положення, а перший внутрішній магніт З втягується у зовнішній трубчастий магніт 1. Ці дві сили складаються в одну, яка намагається повернути внутрішні магніти З та 4 у початкове положення.In the case (as shown in Fig. 1), when an external force E is applied to the second internal magnet 4 (in the downward direction), all the internal magnets are displaced by a certain distance. In the new position, the second internal magnet 4 is pushed by the field of the external tubular magnet 1 to the initial position, and the first internal magnet З is drawn into the external tubular magnet 1. These two forces are combined into one, which tries to return the internal magnets З and 4 to the initial position.
У випадку (як показано на Фіг. 2), коли до другого внутрішньо магніту 4 прикладене зовнішнє зусилля Е (у напрямку вверх), то всі внутрішні магніти зміщаються вгору на деяку відстань. У новому положенні третій внутрішній магніт 8 виштовхується полем зовнішнього трубчастого магніту 1 у початкове положення, а перший внутрішній магніт З втягується у зовнішній трубчастий магніт 1. Ці дві сили складаються в одну, яка намагається повернути внутрішні магніти у початкове положення.In the case (as shown in Fig. 2), when an external force E (in the upward direction) is applied to the second internal magnet 4, then all the internal magnets are displaced upward for some distance. In the new position, the third internal magnet 8 is pushed by the field of the external tubular magnet 1 to its initial position, and the first internal magnet C is drawn into the external tubular magnet 1. These two forces are combined into one, which tries to return the internal magnets to their initial position.
У першому випадку, пружина краще працює на стискання (повне зусилля), а при розтягненні працює тільки перший внутрішній магніт З (другий 4 не працює, так як віддаляється від зовнішнього, а третій внутрішній магніт 8 взагалі є відсутній). Тому зусилля розтягнення складає тільки приблизно половину повного зусилля пружини.In the first case, the spring works better when compressed (full force), and when stretched, only the first internal magnet Z works (the second 4 does not work, as it moves away from the external one, and the third internal magnet 8 is completely absent). Therefore, the tensile force is only about half of the full spring force.
Як було доведено на практиці, на зміну виду силових характеристик впливає співвідношення довжин внутрішніх магнітів З та 4, але цей вплив значно менше, ніж вплив, викликане зміною товщини немагнітної прокладки 5 між ними. На макетах експериментально визначалися довжина ходу і форма силових характеристик пружин в залежності від відстані між внутрішніми постійними магнітами (тобто товщиною немагнітної прокладки 5). Виявилося, що форма кривих дуже сильно залежить від відстані між внутрішніми магнітами.As it was proven in practice, the change in the type of power characteristics is affected by the ratio of the lengths of the internal magnets З and 4, but this effect is much smaller than the effect caused by the change in the thickness of the non-magnetic spacer 5 between them. The length of the stroke and the shape of the power characteristics of the springs were experimentally determined on the models, depending on the distance between the internal permanent magnets (that is, the thickness of the non-magnetic gasket 5). It turned out that the shape of the curves strongly depends on the distance between the internal magnets.
Отримані характеристики наведені на Фіг. 4-7. На Фіг. 4 хід пружини максимальний, але зусилля невелика (висота немагнітної прокладки 60 мм). У міру зменшення відстані між внутрішніми магнітами з'являється вузький центральний максимум (Фіг. 5). Потім цей максимум стає ширшим (Фіг. 6) і переходить в поличку (горизонтальну область) (Фіг. 7) при відстані між магнітами 20 мм.The obtained characteristics are shown in Fig. 4-7. In Fig. 4, the spring travel is maximum, but the force is small (the height of the non-magnetic spacer is 60 mm). As the distance between the internal magnets decreases, a narrow central maximum appears (Fig. 5). Then this maximum becomes wider (Fig. 6) and passes into the shelf (horizontal region) (Fig. 7) at a distance between magnets of 20 mm.
Запропонована конструкція магнітної пружини є найбільш перспективною для конкретних застосувань, так як при невеликому збільшенні ваги пружини (за рахунок використання другого внутрішнього магніту) відбувається значне збільшення робочого ходу або величини сили втягування-витягування. Можна значно підвищити зусилля втягування-витягування, прибравши або сильно зменшивши немагнітну прокладку між внутрішніми магнітами.The proposed design of the magnetic spring is the most promising for specific applications, since with a small increase in the weight of the spring (due to the use of a second internal magnet), there is a significant increase in the working stroke or the amount of pull-in force. The pull-in force can be greatly increased by removing or greatly reducing the non-magnetic spacer between the internal magnets.
Конструкція магнітної пружини передбачає використання відомих з рівня техніки матеріалів і технологій виробництва і не перешкоджає отриманню технічного результату, для здійснення якого направлена запропонована корисна модель.The design of the magnetic spring involves the use of materials and production technologies known from the state of the art and does not prevent obtaining a technical result, for the implementation of which the proposed useful model is directed.
Claims (13)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201608606U UA116741U (en) | 2016-08-05 | 2016-08-05 | MAGNETIC SPRING |
| PCT/UA2017/000069 WO2018026344A1 (en) | 2016-08-05 | 2017-06-23 | Magnetic spring |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAU201608606U UA116741U (en) | 2016-08-05 | 2016-08-05 | MAGNETIC SPRING |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA116741U true UA116741U (en) | 2017-06-12 |
Family
ID=59092363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAU201608606U UA116741U (en) | 2016-08-05 | 2016-08-05 | MAGNETIC SPRING |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA116741U (en) |
| WO (1) | WO2018026344A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107269751A (en) * | 2017-07-07 | 2017-10-20 | 宁波亿文特自动化科技有限公司 | A kind of passive magnetic spring |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108477808A (en) * | 2018-05-15 | 2018-09-04 | 广州杰赛科技股份有限公司 | A kind of drawing target fixing device and plotting equipment |
| CN112922990B (en) * | 2021-01-19 | 2022-09-09 | 上海隐冠半导体技术有限公司 | Magnetic spring device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5542506A (en) * | 1991-12-03 | 1996-08-06 | University Of Houston-University Park | Magnet-superconductor systems for controlling and influencing relative motion |
| KR101097162B1 (en) * | 2008-12-02 | 2011-12-21 | 이순희 | Multipurpose Motion Control Device Using Permanent Magnet |
| UA83234U (en) * | 2013-04-02 | 2013-08-27 | Вадим Юрійович Цивіліцин | Magnetic spring |
| CN103791013B (en) * | 2014-02-19 | 2015-12-02 | 哈尔滨工程大学 | Integrated form inertia electromagnetic actuator |
-
2016
- 2016-08-05 UA UAU201608606U patent/UA116741U/en unknown
-
2017
- 2017-06-23 WO PCT/UA2017/000069 patent/WO2018026344A1/en active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107269751A (en) * | 2017-07-07 | 2017-10-20 | 宁波亿文特自动化科技有限公司 | A kind of passive magnetic spring |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2018026344A1 (en) | 2018-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA116741U (en) | MAGNETIC SPRING | |
| RU2008115798A (en) | ELECTROMAGNETIC DRIVE AND CIRCUIT BREAKER SUPPLIED WITH THIS DRIVE | |
| RU2019141981A (en) | ELECTROMAGNETIC ENERGY CONVERTER | |
| ITFI20080191A1 (en) | MINIATURED GENERATOR WITH OSCILLANT MAGNETS FOR THE PRODUCTION OF ELECTRIC ENERGY FROM VIBRATIONS | |
| JP2019510920A5 (en) | ||
| JP2008048597A (en) | Linear vibrator | |
| CN102635664B (en) | Oscillating type magnetorheological damper | |
| RU2468491C1 (en) | Device for generating electric energy at mechanical vibrations | |
| RU2610849C2 (en) | Electromagnetic shock absorber | |
| JP2015146708A (en) | vibration power generator | |
| JP6125366B2 (en) | Vibration power generator using magnetostrictive element | |
| RU144547U1 (en) | DEVICE FOR MOVING LOW FREQUENCY VIBRATIONS | |
| CN103474287B (en) | Two dynamic permanent-magnet manipulating mechanism unshakable in one's determination | |
| DE102010033934B4 (en) | Energy conversion system | |
| JP2011078197A (en) | Electromagnetic induction type generator | |
| JP5327097B2 (en) | Method for manufacturing same-pole opposed magnet and vibration generator | |
| CN110311530B (en) | Magnetic inversion bistable vibration energy collector manufactured in integrated mode | |
| RU2543981C1 (en) | Adjustable arc compression coil | |
| JP2012205451A (en) | Vibration power generator | |
| JP2013208026A (en) | Power generation element | |
| RU162517U1 (en) | INDUCTIVE VIBRATION SENSOR | |
| CN105960695A (en) | Electromagnetic relay | |
| JP2005505724A (en) | Prestressed elastic device with cage and use thereof | |
| KR101472011B1 (en) | Magneto-Rheological Damper for Vibration Control | |
| UA83234U (en) | Magnetic spring |