Magnetaj kupladoj estas ne-kontaktaj kupladoj kiuj uzas kampon por transdoni tordmomanton, forton aŭ movadon de unu rotacianta membro al alia. La translokigo okazas tra nemagneta retenbariero sen iu ajn fizika ligo. La kupladoj estas kontraŭstaraj paroj de diskoj aŭ rotoroj enigitaj per magnetoj.
La uzo de magneta kuplado devenas de sukcesaj eksperimentoj de Nikola Tesla en la malfrua 19-a jarcento. Tesla sendrate ŝaltis lampojn uzante proksiman kampon resonancan induktan kupladon. Skota fizikisto kaj inĝeniero Sir Alfred Ewing plue avancis la teorion de magneta indukto en la frua 20-a jarcento. Tio kaŭzis la evoluon de kelkaj teknologioj uzantaj magnetan kupladon. Magnetaj kupladoj en aplikoj kiuj postulas tre precizan kaj pli fortikan operacion okazis en la lasta duonjarcento. La matureco de altnivelaj produktadprocezoj kaj la pliigita havebleco de maloftaj teraj magnetaj materialoj ebligas tion.
Dum ĉiuj magnetaj kupladoj uzas la samajn magnetajn trajtojn kaj bazajn mekanikajn fortojn, ekzistas du tipoj kiuj malsamas laŭ dezajno.
La du ĉefaj tipoj inkluzivas:
-Disko-specaj kupladoj havantaj du vizaĝ-al-vizaĝajn diskoduonojn enigitajn kun serio de magnetoj kie tordmomanto estas transdonita trans la interspaco de unu disko al la alia.
-Sinkron-tipaj kupladoj kiel permanentaj magnetaj kupladoj, samaksaj kupladoj kaj rotoraj kupladoj, kie interna rotoro estas nestita interne de ekstera rotoro kaj permanentaj magnetoj transdonas tordmomanton de unu rotoro al la alia.
Aldone al la du ĉefaj tipoj, magnetaj kupladoj inkluzivas sferajn, ekscentrajn, spiralajn kaj neliniajn dezajnojn. Tiuj magnetaj kunligaj alternativoj helpas en la uzo de tordmomanto kaj vibrado, specife uzataj en aplikoj por biologio, kemio, kvantuma mekaniko kaj hidraŭliko.
En la plej simplaj esprimoj, magnetaj kupladoj funkcias uzante la fundamentan koncepton, ke kontraŭaj magnetaj polusoj altiras. La altiro de la magnetoj transdonas tordmomanton de unu magnetigita nabo ĝis alia (de la veturanta membro de la kuplado ĝis la movita membro). Tordmomanto priskribas la forton kiu turnas objekton. Ĉar ekstera angula movokvanto estas aplikita al unu magneta nabo, ĝi movas la alian elsendante tordmomanton magnete inter la spacoj aŭ tra nemagneta retenbariero kiel ekzemple dividmuro.
La kvanto de tordmomanto generita per tiu procezo estas determinita per variabloj kiel ekzemple:
- Labora temperaturo
-Medio en kiu okazas prilaborado
-Magneta polarizo
-Nombro de polusparoj
-Dimensioj de polusparoj, inkluzive de interspaco, diametro kaj alteco
-Relativa angula ofseto de la paroj
-Movo de la paroj
Depende de la vicigo de la magnetoj kaj diskoj aŭ rotoroj, la magneta polusiĝo estas radiala, tanĝanta aŭ aksa. Tordmomanto tiam estas transdonita al unu aŭ pluraj moviĝantaj partoj.
Magnetaj kupladoj estas konsideritaj pli bonaj ol tradiciaj mekanikaj kupladoj laŭ pluraj manieroj.
La manko de kontakto kun moviĝantaj partoj:
- Reduktas frotadon
- Produktas malpli da varmo
-Faras maksimuman uzon de potenco produktita
-Rezultoj en malpli eluziĝo
- Produktas neniun bruon
-Forigas la bezonon de lubrikado
Aldone, la enfermita dezajno asociita kun apartaj sinkronaj tipoj permesas al magnetaj kupladoj esti fabrikitaj kiel polvorezistaj, fluidecaj kaj rustrezistaj. La aparatoj estas korodrezistaj kaj kreitaj por trakti ekstremajn operaciajn mediojn. Alia utilo estas magneta elrompiĝanta trajto, kiu establas kongruecon por uzo en lokoj kun eblaj efikdanĝeroj. Krome, aparatoj uzantaj magnetajn kupladojn estas pli kostefikaj ol mekanikaj kupladoj kiam situas en lokoj kun limigita aliro. Magnetaj kupladoj estas populara elekto por testaj celoj kaj provizora instalado.
Magnetaj kupladoj estas tre efikaj kaj efikaj por multaj surteraj aplikoj inkluzive de:
-Robotiko
-Kemia inĝenierado
-Medicinaj instrumentoj
-Maŝina instalado
-Manĝaĵprilaborado
- Rotaciaj maŝinoj
Nuntempe, magnetaj kupladoj estas aprezitaj pro sia efikeco kiam subakvigitaj en akvo. Motoroj enfermitaj en nemagneta bariero ene de likvaj pumpiloj kaj helicsistemoj permesas al la magneta forto funkciigi la helicon aŭ partojn de la pumpilo en kontakto kun likvaĵo. Akvoŝaktofiasko kaŭzita de la invado de akvo en motorloĝigo estas evitita turnadante aron de magnetoj en hermetika ujo.
Subakvaj aplikoj inkluzivas:
-Plonĝistaj veturiloj
-Pumpiloj de akvario
-Malproksime funkciigitaj subakvaj veturiloj
Ĉar la teknologio pliboniĝas, magnetaj kupladoj iĝas pli ĝeneralaj kiel anstataŭaĵoj por variarapidecaj veturadoj en pumpiloj kaj ventumilaj motoroj. Ekzemplo de signifa industria uzo estas motoroj ene de grandaj ventomuelejoj.
La nombro, grandeco kaj speco de magnetoj uzitaj en kunliga sistemo same kiel la ekvivalenta tordmomanto produktita estas signifaj specifoj.
Aliaj specifoj inkluzivas:
-La ĉeesto de baro inter la magnetaj paroj, kvalifikante la aparaton por subakviĝo en akvo
-La magneta polarizo
-La nombro da movaj partoj torque estas translokita magnete
La magnetoj uzitaj en magnetaj kupladoj kunmetas el rarateraj materialoj kiel ekzemple neodima ferboro aŭ samaria kobalto. Barieroj kiuj ekzistas inter la magnetaj paroj estas faritaj el nemagnetaj materialoj. Ekzemploj de materialoj kiuj ne estas altiritaj per magnetoj estas rustorezista ŝtalo, titanio, plasto, vitro kaj vitrofibro. La resto de la komponentoj alkroĉitaj al ambaŭ flankoj de la magnetaj kupladoj estas identa al tiuj uzitaj en iu sistemo kun tradiciaj mekanikaj kupladoj.
La ĝusta magneta kuplado devas renkonti la bezonatan nivelon de tordmomanto specifita por la celita operacio. En la pasinteco, la forto de la magnetoj estis limiga faktoro. Tamen, la malkovro kaj pliigita havebleco de specialaj rarateraj magnetoj rapide kreskas kapablojn de magnetaj kupladoj.
Dua konsidero estas la neceso de la kupladoj esti parte aŭ tute subakvigitaj en akvo aŭ aliaj formoj de likvaĵo. Fabrikistoj de magnetaj kupliloj disponigas personigajn servojn por unikaj kaj koncentritaj bezonoj.
