径向磁力轴承的温度场分析与计算

磁力轴承一般都安装在密封的壳体内,通风和散热条件差,系统温度过高会导致转子部件热膨胀．产生热应力或改变磁力轴承定子与转子间的间隙,从而降低系统的可靠性。采用ANSYS热分析模块对径向磁力轴承进行温度场数值分析,在考虑传导和对流的传热方式基础上,建立径向磁力轴承热态分析有限元模型,得到了径向磁力轴承的温度场分布,利用HY-2988G红外热像仪测量了径向磁力轴承的温度场分布,实验测值与分析所得温度值基本相符。为径向磁力轴承的热设计及总体结构设计提供了重要依据。     

鲜明的时代特色——“第七届中国国际机床展览会”境外展品综述

本刊上期对该会作了全面的报道,现应读者要求,对参展的境外产品作进一步介绍。在第七届中国国际机床展览会上,共有海外25个国家和地区参展,展出机床等大中型设备近300台,并具有以下特点： 高速加工中心占主流 参展的加工中心主轴转速大多在10000r／min以上,快移速度在30～40m／min左右,换刀时间在1．5～2s左右（T－T）,日本牧野铣床公司的A55ε卧式加工中心,主轴转速50～14000r／min,快移速度50m／min（可选X／Y84／m／min、Z94m／min）,换刀时间0．9s（T－T）;新泻公司展出SPN50－H．O．卧式加工中心,主轴转速15000r／m…     

磁力轴承刚度的实验测量方法

在磁力轴承研究中关于磁力轴承刚度存在两种不同的定义,从转子受力分析和控制系统传递函数角度看,这两种刚度定义之间存在差异。针对两种不同的刚度定义分别给出了其测量方法,并设计了磁力轴承刚度测量的实验系统。该实验系统可以实现磁悬浮转子静态悬浮、刚性旋转和柔性旋转工作状态下的刚度测量。     

高效液相色谱-蒸发光散射法测定马鞭草中齐墩果酸与熊果酸的含量

建立了高效液相色谱一蒸发光散射检测法测定马鞭草药材中齐墩果酸和熊果酸含量的方法,色谱柱为PinnacleⅡ C18（250min×4．6mm,5m）,流动相为甲醇-0．2％冰醋酸（体积比82．5：17．5）;淋洗速度1mL／min;柱温35℃;蒸发光散射检测器检测,漂移管温度为85℃;气体流速为2．2L／min。齐墩果酸在0．317～1．585μg范围内（r=0．9997）,熊果酸在0．585～2．925g范围内（r=0．9999）线性关系良好。药材中齐墩果酸和熊果酸的回收率（n=6）分别为100．4％和97．6％,标准偏差分别为1．84％和2．34％。所建方法准确,重现性好,可作为马鞭草药材的质量控制方法。     

畜牧养殖机械产品推介

93ZP-0.9型铡草机 主要技术参数：刀片数量（个）：3／4生产效率（t／h）：谷草0．9 稻草0．8 玉米秸0．8 配套动力（kW）：2．0～2．2 切草长度（mm）：10、25／8、25 主轴转速（r／min）：900 射程（m）：3～5     

磁力轴承支承刚性转子的临界转速计算

针对磁力轴承支承转子的结构特点提出了一种用于分析该类转子的简化处理方法,并使用Samcef Rotor有限元软件建立了某刚性转子的轴对称模型,计算得到了转子的临界转速及振型。研究了该转子的临界转速与磁力轴承支承刚度的关系。计算结果及相关结论将为磁力轴承和传感器的布置以及控制系统的设计提供重要依据。     

轧钢机主减速机轴承失效分析及改进

1 工况条件 以本溪钢铁集团1500热连轧主减速机一、二轴用轴承为例：原选用进口的双列圆柱滚子轴承NNU6／440／HC和NNU6／600／HC，保持架为支柱焊接结构，轴承工况为：一轴、二轴的转速分别为210r／min和150r／min，径向载荷分别为3500kN、2100kN；冲击载荷系数1．5，冲击频率0．17次／min，内圈旋转，油脂润滑，常温工作。轴承平均寿命为6个月，失效形式为保持架支柱断裂、部分脱焊，滚道及滚子表面完好，无疲劳剥落现象。     

汽轮机大螺栓精密深孔加工的研究（下）

由极差分析计算结果可知：（1）从切屑形态考虑：n3、b2、C1、f3对断屑有利，选用n＝280r／min，b=1.4mm，c＝0．4mm．f＝0．75／5mm／r。经验证，发现崩刃严重，故予以否定。（2）综合切屑状态和刃口强度考虑：C1、b2、f3及n1对断清及强度均较好，以此组参数验证结果，切清为C状且刀片完好。为此确定b=1．4，c=0．4，f=0．75／5，n=224，在切深ap=6mm，工件直径为68mm的最佳切削条件。采用上述试验方法对材料20CrM01VTiBa的结果如下：在工件直径为483．4mm，切深a。一4mm的条件下，。一0．4，b—1．4，f—0．36／5，n—224时切屑为C状…     

LC-MS／MS法测定前列地尔注射液中前列腺素A1

目的：建立高效液相色谱一四极杆串联质谱联用法（LC-MS／MS法）测定前列地尔注射液中前列腺素A1的含量。方法：前列地尔注射液经稀释后,采用Agilent．poroshell120SB—C18色谱柱（2．1×50mill,2．7μm）进行分析,流动相为乙腈-0．5％甲酸水溶液,流速0．2mL／min;质谱采用电喷雾离子化（ESI）源,负离子-多反应监测（MRM）模式,内标法定量。结果：前列腺素A1的线性范围为0．3—10ng／mL;平均回收率为100．2％,RSD为1．69％。3批样品每1mL中含前列腺素A1均来过3．0μg。结论：该方法准确、简单、快速,可用于前列地尔注射液中前列腺素A1的测定。     

设计与工艺实用数学讲座：第十三讲 管筒斜交（下）

三、接管展开部分的面积Sp1．接管展开部分面积Sp的计算式根据式（1）、式（2），Sp应以下式计算：2．Ap的数值对式（17）进行积分，用近似解的方法求值，其误差＜0．0001，由于倾角不可能太小，α取90°～40°范围（间隔5°）。若λ0过小，则可视筒体为平面计算，故λ0取为0．2～1（间隔为0．05），计算的数值列于表5，供读者应用时参考。表5Ap与α（倾角），λ0＝r／R的对应数值3．应用举例管筒斜交，r＝250，R＝500，α＝60°解：λ0＝r／R＝250／500＝0．5，查表5可得：Ap＝4．5821Sp＝Apr2＝4．5821×（0．25）2＝0．2864（m2）四…     

调磁式异步磁力联轴器三维气隙磁场研究

针对一台14对极21个调磁极片的调磁式异步磁力联轴器,为研究其气隙中永磁磁场与调制磁场的空间分布规律,利用有限元模拟的方法,得出静态与瞬态下三维气隙磁场的分布及周期性;基于等效面电流法,采用Matlab软件进行离散化编程求解,得到外气隙永磁磁场沿径向、周向及轴向的三维空间分布及周期性;采用多维高精度数字化测磁装置对联轴器的永磁磁场及调制磁场进行两种不同方案的三维测量。结果表明,永磁磁场与调制磁场均呈现周期性分布,其周期数分别为14、7;瞬态下气隙磁场的磁感应强度幅值大于静态时的幅值;气隙磁场存在端部效应,气隙磁场径向与周向分量的端部磁场小于中间磁场,轴向分量则相反;测量结果与模拟结果、解析结果具有很好的一致性。     

脉冲漏磁检测的三维场特征分析及缺陷分类识别

漏磁检测方法广泛应用于石油、运输及化工等行业中金属的缺陷检测.介绍了漏磁检测原理,采用有限元法建立了三维缺陷脉冲漏磁检测模型,分析了缺陷脉冲漏磁场B_x、B_y和B_z分量的特点.结果表明,与传统漏磁检测系统提取缺陷漏磁场水平分量B_x和法向分量B_z进行缺陷识别相比较,三维缺陷脉冲漏磁场分量的提取将提供更多有关缺陷尺寸、位置等信息,尤其是当外加磁场方向与缺陷主平面近似平行时.最后给出了实验验证,实验结果与仿真分析有较好的一致性,这说明有限元仿真分析对实际脉冲漏磁检测系统的设计有重要的指导意义.     

反作用飞轮驱动电机的电磁设计

为解决反作用飞轮用永磁无刷直流电机的电磁设计问题,提出了一种采用有限元法与磁路法相结合方式进行电机电磁设计的目标设计法。根据飞轮电机有效电磁气隙宽、径长比大的结构特点,推导了电枢尺寸与机械特性、有效电磁气隙、径长比等参数间的关系表达式,得到新的电枢尺寸计算公式;利用磁场逆问题求解策略结合等效气隙磁通密度方法,给出磁钢尺寸的计算模型;最后描述了整个电磁设计过程。与一台最高转速为6000r/min、角动量为5Nms的反作用飞轮驱动电机的对比验证表明,该方法最大设计误差为2.89%,精度较高。该方法不受传统方法取值思想的限制,目标明确,速度快,适用于大的有效电磁气隙,大径长比结构的飞轮电机的电磁设计。     

Three-dimensional electromagnetic analysis and design of permanent magnet retarder

An eddy current retarder for vehicles generates much heat when it works continuously, which leads to serious decline in braking torque. This paper proposes a novel permanent magnet retarder (PMR) for vehicles, whose cooling system connects with engine cooling-water. A three-dimensional finite element model is developed to model the electromagnetic behavior of a permanent magnet retarder under a constant speed. The magnetic field and eddy current field in PMR are numerically solved by a finite element method. By accounting for the nonlinear permeability of the rotor and the weakened effect in the magnetic field that is generated by the eddy current magnetic field, the calculation accuracy of air-gap magnetic field is enhanced. Experiment shows that the temperature of the retarder is less than 150°C, and the braking torque keeps the hard characteristics curve. The calculated air-gap magnetic flux density is fairly good agreement with the measured one.     

转子绕组短路故障下不平衡电磁力计算方法

通过建立发电机有限元分析模型,得到故障下发电机内部磁力线走势、发电机气隙磁通密度的变化以及短路位置、短路匝数和励磁电流对转子不平衡电磁力的影响。对工程实际中常用的等效磁通法和磁势叠加法进行了分析比较,同时改进了现有的等效磁通计算方法。将两种方法不平衡电磁力的计算结果与有限元方法结果进行比较,指出了结果存在差异的原因。     

横向磁通径向位移传感器研究

横向磁通传感器是一种对转子径向位移进行测量的新型传感器。与传统的涡流或电感式传感器相比,其凭借独特的探头设计,具有高性价比、高精度、高灵敏度、结构紧凑等优点。通过理论分析,研究了影响该传感器灵敏度的若干因素。建立有限元模型,通过仿真明确了传感器探头设计的要点,总结了设计规律。设计并优化实验电路,搭建实验平台完成了对传感器的性能测试,结果表明该传感器具有良好的灵敏度、线性度和极低的X-Y耦合度。将此传感器成功应用于某主动式磁轴承转子的位移检测,实现了稳定悬浮,并且转速达到了12 000 r/min。     

调制式永磁齿轮气隙磁场及转矩分析计算

针对有限元法(Finite element method,FEM)计算调制式永磁齿轮的气隙磁场及转矩时,计算机资源占用率过高且结构参数优化周期较长等缺点,采用"场"、"路"结合的分析方法,建立适于计算机建模的气隙磁场及转矩的数学解析模型。根据恒定磁场中的标量磁位理论,通过求解不同边界条件下的微分方程,获得调制式永磁齿轮中高速永磁圈在无调磁环状况下的气隙磁场数理模型;将引入调磁环后所产生的调制效应表示为等效磁路中的气隙磁导,进而获得调制函数,并以此建立高速永磁圈在有调磁环状况下的气隙磁场数理模型;再将低速永磁圈中的永磁体等效为电流模型,并根据电流在磁场中所受的洛仑兹力进行转矩建模。经算例计算表明,所建模型与FEM计算精度相当,但速度更快,且适于计算机程序化,易于实现调制式永磁齿轮的结构参数分析与优化。     

轮毂式永磁无刷直流电机空载气隙磁密波形的模拟分析

针对轮毂式永磁无刷直流电机空载气隙谐波含有大量的谐波问题,采用有限元法设计轮毂式永磁无刷直流电机,对影响其性能的空载气隙磁密波形进行了数值模拟,降低了谐波损耗,提高了轮毂电机的性能.通过正交试验法改变定子齿槽宽度、气隙大小和磁极厚度,减少了气隙磁密谐波的含量,并通过绘制因素水平影响趋势图,分析了各个因素对于电机空载气隙...     

在线压缩感知方法及其在漏磁检测中的应用

以长距离油管的漏磁检测系统为研究对象,研究了漏磁检测数据的在线压缩算法。针对嵌入式在线工作环境下,传统的数据压缩方法难以应用的问题,引入压缩感知(CS)理论,提出了漏磁检测数据在线CS压缩方法。确定了小波基作为漏磁信号的最佳稀疏表示基,并推导了小波稀疏基矩阵的数学表达公式;提出Welch界和PRP共轭梯度算法的测量矩阵优化算法;提出了漏磁检测数据的重要数据段筛选方法,极大地减少了数据存储量。仿真试验证明了所提出在线压缩算法极大地减少了在线环境压缩编码的运算复杂度,具有简单迅速、压缩比高、重构精度高等优点,符合漏磁检测数据在线压缩的实际要求。     

磁悬浮陀螺飞轮用隐式洛伦兹力磁轴承

针对磁悬浮陀螺飞轮用显式洛伦兹力磁轴承气隙磁密均匀性差的问题,提出了一种磁钢内置的隐式洛伦兹力磁轴承,并采用三维有限元法对两种方案的气隙磁密进行比较分析。隐式方案的气隙磁密在周向和纵向的变化率分别为0.8%和8.4%,远优于显式方案的15.0%和23.7%。利用磁场分割法对隐式方案的磁阻进行了区域分割,采用积分法精确计算各区域磁阻,建立了磁轴承磁路数学模型,得到了影响偏转电流刚度的关键结构参数,并基于有限元法对隐式方案形状及结构参数进行详细优化。结果表明,在不恶化气隙磁密变化率的前提下,优化前后绕组区域的最大磁密和最小磁密分别从0.404T和0.368T增加至0.464T和0.427T,增幅为14.6%和16.0%。根据优化结果研制了一台隐式洛伦兹力磁轴承,并进行了气隙磁密和偏转电流刚度实验测试,测试结果与设计结果相符,对洛伦兹力磁轴承的设计具有重要意义。