N42 соронзны татах хүчийг тооцоолох гарын авлага

Бүтээгдэхүүн боловсруулахад тулгарч буй инженерийн сорилт бол цаасан дээрх соронзыг татах онолын хүч болон бэлэн угсралт дахь түүний бодит барих хүчний хоорондын зөрүү юм. Инженерүүд ачааллын дор физик прототипийн бүтэлгүйтлийг олохын тулд зөвхөн тодорхой барих хүчийг тооцдог. Математик загварчлал ба бодит гүйцэтгэлийн хоорондох энэхүү зөрүү нь санхүүгийн болон бүтцийн давхар эрсдэлийг бий болгодог. Хэт их инженерчлэл нь угсралтыг N52 зэрэглэлд хүргэх шаардлагагүйгээр шинэчлэх гэх мэт материалын тооцооны зардал (МБМ) нэмэгдэхэд хүргэдэг. Эсрэгээр, алдаатай тооцоолол дээр үндэслэсэн дутуу инженерчлэл нь бүтээгдэхүүний сүйрэлд хүргэж, ачааллыг бууруулж эсвэл өргөн хүрээний прототипийг засварлахад хүргэдэг.

Үүнийг шийдэхийн тулд физик баталгаажуулалтын протоколуудыг чанд мөрдөх шаардлагатай. Соронзон шаардлагыг хэрхэн зөв тодорхойлохыг ойлгох нь төслийн төсвийг сүйтгэхгүйгээр механик тогтвортой байдлыг хангадаг. Энэхүү техникийн хүрээ нь нэгдүгээр зэрэглэлийн үндсэн математик тооцооллоос хэрхэн шилжих талаар тодорхой тусгасан болно N42 соронз нь баталгаажсан, аюулгүй, үйлдвэрлэхэд бэлэн, салгах хүчний техникийн үзүүлэлтүүд.

Гол арга хэмжээ

• Онолын эсрэг бодит ертөнц: Онлайн тооцоолуур болон онолын томьёо (Максвеллийн тэгшитгэл гэх мэт) нь эхний эрэмбийн тооцооллыг өгдөг; Тэдгээр нь хэрэглэхэд ховор тохиолддог хамгийн тохиромжтой нөхцлийг (чөлөөт орон зайд төгс хавтгай, хязгааргүй зузаан ган) гэж үздэг.
• N42 Sweet Spot: N42 соронз нь чухал тэнцвэрийг санал болгодог: N52 зэрэглэлийн бат бэхийн бараг 80%, гэхдээ бараг тал орчим үнээр, дулааны соронзлолтыг мэдэгдэхүйц сайн эсэргүүцдэг (өндөр температурын дагавар хувилбаруудын хувьд 120 ° C хүртэл).
• Зорилтот материал нь хүч чадлыг тодорхойлдог: Зорилтот ган нь соронзон урсгалыг шингээхэд хэт нимгэн байвал тооцоолсон татах хүч хүчингүй болно; ханасан байдал нь соронзон нэвчилтийг үүсгэж, барих хүчийг эрс бууруулдаг.
• Заавал биет баталгаажуулалт: Прототипийн тооцоог үйлдвэрлэлийн протоколуудыг ашиглан стандартчилагдсан физик татах туршилтаар үргэлж баталгаажуулж байх ёстой (жишээлбэл, чухал хэрэглээнд аюулгүй байдлын 3:1 коэффициентийг тогтоох).

Суурь ойлголт: N42 соронзыг юу тодорхойлдог вэ?

'N42' тодорхойлолтыг тайлж байна

Неодим соронзны нэршил нь гүйцэтгэл, урсгалын нягтрал, дулааны хязгаарыг тодорхойлдог нарийн инженерийн параметрүүдийг өгдөг. 'N' угтвар нь Neodymium-Iron-Boron (NdFeB эсвэл Nd2Fe14B) гэсэн үг бөгөөд үндсэн химийн найрлагыг илтгэнэ. '42' тоон утга нь эрчим хүчний дээд бүтээгдэхүүнийг (BHmax) илэрхийлнэ. Энэ хэмжигдэхүүнийг MegaGauss-Oersteds (MGOe) хэмжүүрээр хэмждэг бөгөөд материалын эзэлхүүн дэх хамгийн их соронзон энергийг тодорхойлдог.

Энэхүү 42 MGOe үнэлгээг контекстоор тайлбарлавал NdFeB нь авсаархан хэмжээст дугтуйнд өндөр барих хүч шаарддаг аж үйлдвэрийн хэрэглээнд яагаад давамгайлж байгааг онцолж байна. Төрөл бүрийн үйлдвэрлэлийн соронзон материалын хамгийн их энергийн бүтээгдэхүүнийг харьцуулах нь гүйцэтгэлийн асар том ан цавыг олж хардаг:

Соронзон материалын төрөл	Дундаж хамгийн их энергийн бүтээгдэхүүн (BHmax)	Харьцангуй барих эрчим хүчний нягтрал	Аж үйлдвэрийн анхдагч хэрэглээний тохиолдол
Неодим (N42)	42 MGOe	Хэт их	Компакт мэдрэгч, хүнд өргөх цэг, мотор
Самариум кобальт (SmCo)	26 MGOe	Өндөр	Өндөр температурын сансрын хэрэглээ
Алнико (жүжигчин)	5.4 MGOe	Бага	Өндөр температур мэдрэгч, хуучин багаж хэрэгсэл
Керамик / Феррит	3.4 MGOe	Маш бага	Олон нийтийн хэрэглээний бараа, үндсэн түгжээ

N42 тодорхойлолтоор тогтоосон өөр нэг чухал хэмжүүр бол Remanence (Br) юм. N42-ийн үндсэн Remanence нь ихэвчлэн 13,000-аас 13,200 Гаусс хооронд хэлбэлздэг бөгөөд энэ нь 1.30-1.32 Tesla болж хувирдаг. Remanence нь соронзлолтын дараа материалд үлдсэн соронзон урсгалын нягтыг хэмждэг. Энэхүү тодорхой утга нь прототип хийх үе шатанд математикийн татах хүчний тэгшитгэлийн инженерүүдийн гүйцэтгэх үндсэн тоон оролт болж өгдөг.

Инженерийн солилцоо: N42 болон N52

Ихэнх бүтээгдэхүүн хөгжүүлэгчид хамгийн өндөр үнэ цэнэ нь угсралтын гүйцэтгэлийг илүү сайн баталгаажуулдаг гэсэн таамаглалаар ажиллаж байгаа хамгийн хүчтэй зэрэглэлийг зааж өгдөг. Хамгийн их эрчим хүчний бүтээгдэхүүнийг харьцуулах нь N52 (52 MGOe) нь онолын хувьд N42 (42 MGOe) -аас 20% илүү хүчтэй болохыг харуулж байна. Гэсэн хэдий ч энэхүү ахиу хүч чадлын өсөлт нь өртөг болон бүтцийн тогтвортой байдлын аль алинд нь ноцтой практик шийтгэл авчирдаг.

Инженерүүд өмчлөлийн нийт өртгийг (TCO) үнэлэх ёстой. Хүнд ховор элементийн допинг шаардлагатай тул N52-ийн түүхий эд олж авах, боловсронгуй болгох, үйлдвэрлэх зардал нь N42-оос бараг хоёр дахин их байна. N42 хангалттай салгах хүчийг өгөх үед N52-г зааж өгөх нь функциональ үнэ цэнийг нэмэлгүйгээр бүтээгдэхүүний хязгаарыг устгадаг.

Дулааны тогтвортой байдал нь инженерүүдийг N42 руу чиглүүлдэг өөр нэг чухал хувьсагчийг бий болгодог. Стандарт N52 нь өндөр температурт хурдан мууддаг бөгөөд хамгийн дээд хязгаарыг 60 ° C-д хадгалдаг. Стандарт N42 нь 80 ° C хүртэл бүтцийн болон соронзон тогтвортой хэвээр байна. Өндөр температурын дагавар хувилбарууд (N42SH гэх мэт) энэ үйлдлийн хязгаарыг 150 ° C хүртэл шахдаг. Энэхүү тусгай дулааны давуу тал нь N42 нь цахилгаан моторын угсралт, хаалттай электрон орон сууц эсвэл байнгын үрэлтийн халуунд өртдөг автомашины хэрэглээнд ихээхэн давуу талтай болгодог.

Соронзон татах хүчний тооцоололд саад учруулдаг үндсэн хувьсагчууд

Хэлбэр, хэмжээ, харьцааны динамик

Интернетэд өргөн тархсан домог нь неодим соронз нь өөрийн массаас яг 600 дахин их жинтэй байдаг гэж үздэг. Татах хүч хэзээ ч масс эсвэл эзэлхүүнтэй шугаман байдлаар хэмжигддэг. Соронзны геометрийн загвараас хамааран үржүүлэгчид нь 200x-аас 3000x-ээс их хэлбэлзэлтэй байдгийг физик туршилт нотолж байна.

Аспектийн харьцааны дүрэм, ялангуяа Урт-диаметрийн (L/D) харьцаа нь механик гүйцэтгэлийг ихээхэн шаарддаг. Ижил диаметртэй цул цилиндрийг авч үзье. Өндөрийг пропорциональ хэмжээгээр нэмэгдүүлэх нь өгөөж буурах цэг хүртэл босоо татах хүчийг нэмэгдүүлдэг. Энэхүү оновчтой гүйцэтгэлийн муруй нь L/D харьцаа 1.0-д ойртох үед тэгширдэг. Өндөр нь диаметрээс хэтэрсэн тохиолдолд илүү неодим материал нэмэх нь бага зэрэг барихад хувь нэмэр оруулдаг. Үүний эсрэгээр, диаметрийг өргөжүүлэхийн зэрэгцээ өндрийг ижил байлгах нь урсгалыг илүү том гадаргуу дээр тараах замаар нийт задрах хүчийг найдвартай нэмэгдүүлэх болно.

Соронзон чиг баримжаа олгох дүрэм нь онолын тооцооны нарийвчлалыг цаашид зааж өгдөг. N42 материалын ижил эзэлхүүнийг үнэлэхдээ соронзлолыг хамгийн урт физик хэмжээсийн дагуу чиглүүлэх нь соронзон орны хүртээмжийг дээд зэргээр нэмэгдүүлдэг. Энэхүү чиг баримжаа нь соронзон урсгалын шугамыг зорилтот ган бүтэц рүү гүнзгийрүүлэх замаар нийт задрах хүчийг шууд нэмэгдүүлдэг.

Зорилтот ган: Зузаан, нэвчих чадвар, гадаргуугийн өнгөлгөө

Математик тооцоолол нь соронзон урсгалыг шингээх зорилтот гангийн физик хүчин чадалд бүрэн тулгуурладаг. Соронзон ханалт нь зорилтот ган хэт нимгэн үед үүсдэг. Металл тор нь N42 материалын эзэлхүүнээс үүссэн соронзон урсгалын бүх шугамыг агуулж чадахгүй. Илүүдэл урсгал нь соронз руу буцаж орохын оронд хүрээлэн буй агаарт урсдаг. Энэ алдагдал нь бодит татах хүчийг тооцоолсон утгаас хамаагүй доогуур бууруулдаг.

Онолын тооцоолол нь 100% бүрэн дүүрэн, угаалгатай, гадаргуугийн гадаргуу руу шууд хүрэхийг хатуу тооцдог. Тэд мөн AISI 1018 зэрэг нүүрстөрөгч багатай, өндөр нэвчилттэй ган хайлшийг зорилтот гэж үздэг. Өндөр нүүрстөрөгчийн ган (1045 гэх мэт), цутгамал төмөр эсвэл 300 цуврал зэвэрдэггүй ган нь соронзон урсгалыг их хэмжээгээр эсэргүүцэж, соронзны хүчнээс үл хамааран барих хүчийг бууруулдаг.

Гадаргуугийн өнгөлгөө нь бие махбодийн ноцтой эвдрэлийг үүсгэдэг. Барзгар боловсруулсан ган, зузаан үйлдвэрийн нунтаг бүрэх, цайр бүрэх, эсвэл исэлдсэн тээрмийн масштаб нь бичил харуурын агаарын цоорхойг үүсгэдэг. Эдгээр согогууд нь математик загварт шаардагдах онолын угаах контактыг устгадаг. Гадаргуугийн барзгар байдал (Ra) 3.2 микрометрээс их байвал механик барих чадвар хэмжигдэхүйц буурах баталгаа болдог.

Агаарын цоорхой ба Татах-зайлтын муруй

'Агаарын цоорхой' нь соронзон гадаргуу ба зорилтот ган гадаргуугийн хоорондох соронзон бус орон зайг тодорхойлдог. Энэ хэмжилт нь физик зай, полимер бүрхүүл, эпокси бүрээс, зэв, эсвэл соронзон бус хөнгөн цагаан бүтээгдэхүүний орон сууц зэргийг багтаана.

Инженерүүд өөрсдийн тусгай угсралтад зориулж Pull-Gap муруй зурах ёстой. Энэ муруй нь урвуу квадратын хуулиар чөлөөтэй зохицуулагдах агаарын зай ихсэх тусам татах хүчний экспоненциал задралыг харуулдаг. Ердөө 1.0 мм-ийн зай нь соронзны геометрээс хамааран нийт барих хүчийг 50% -иар бууруулж чадна. Гадаргуугийн түвшний тэг цоорхойтой тооцоолол нь орон зайтай эсвэл зайтай соронзон харилцан үйлчлэлийг шаарддаг аливаа хэрэглээнд огт хамааралгүй болно.

N42 соронзны татах хүчийг хэрхэн тооцоолох вэ

Онолын хандлага: Максвеллийн татах хүчний тэгшитгэл

Олон аж үйлдвэрийн өргөгч үйлдвэрлэгчид соронзон хүчийг тайлбарлахын тулд Ньютоны F = ma гэх мэт стандарт механик томъёог буруу иш татдаг. Энэхүү сонгодог механикийн томьёо нь соронзон таталцал болон тасрах хязгаарыг тодорхойлоход үндсэндээ буруу юм.

Онолын физикийн зөв тогтолцоо нь Максвеллийн татах хүчний тэгшитгэлд тулгуурладаг. Инженерийн тооцоололд шаардлагатай хялбаршуулсан томъёо нь: F = (B⊃2; * A) / (2 * μ₀).

Эдгээр тодорхой хувьсагчдыг задлах нь таны прототипийн суурь үзүүлэлтийн математик үндэслэлийг бүрдүүлнэ.

• F нь Ньютоноор (N) тооцоолсон хүчийг илэрхийлдэг бөгөөд үүнийг инженерүүд 9.81-д хуваах замаар килограмм болгон хувиргаж чадна.
• B нь Тесла (T) -ээр хэмжсэн яг контактын гадаргуу дээрх соронзон урсгалын нягтыг илэрхийлнэ.
• А нь дөрвөлжин метрээр хэмжсэн (м⊃2;) биеттэй шууд харьцах талбайг илэрхийлнэ.
• μ₀ нь 4π × 10⁻⁷ T·m/A тогтмол математикийн утга болох вакуумын соронзон нэвчилтийг илэрхийлнэ.

Прототип хийхдээ соронзон татах хүчний тооцоолуур ашиглах

Онлайн соронз татах хүчний тооцоолуур нь CAD прототип хийх явцад асар их ашиг тустай байдаг. Гэсэн хэдий ч инженерүүд эдгээр програм хангамжийн хэрэгслийг нэгдүгээр зэрэглэлийн математик тооцооллын генератор гэж үзэх ёстой. Эдгээр нь дизайны эхний үе шатанд ерөнхий хэмжээс, зэрэглэл, хэлбэрийн хүчин зүйлсийг нарийсгахад үйлчилдэг. Тооцоологчийн гаралт дээр үндэслэн Монголбанкийг дуусгах нь угсралтын алдааг баталгаажуулна.

Эдгээр тооцоолуурыг ажиллуулахын тулд тодорхой физик оролт шаардлагатай. Инженерүүд нарийн хэлбэрийг (диск, блок, цилиндр эсвэл цагираг) сонгох ёстой. Та ихэвчлэн N42-г сонгох зэрэглэлийг оруулна. Та яг нарийн хэмжээсийг миллиметрээр өгдөг. Эцэст нь та наалдамхай давхарга, бүрээс, орон сууцны зузаан бүрийг багтаасан Хүлээгдэж буй агаарын цоорхойг оруулна.

Математикийн ойролцоо тооцооллын хязгаар

Математикийн томьёо нь 'Ирмэгийн эффект' гэж нэрлэгддэг тодорхой физик үзэгдлүүдийг тооцоолж чаддаггүй. Соронзон урсгалын нягт нь хавтгай неодим гадаргуу дээр хэзээ ч жигд байдаггүй. Флюс нь физик геометрийн ирмэг дээр илүү их төвлөрч, төв хэсэгт доош буурдаг. Тооцоологч нь энэ нягтыг гадаргуугийн нийт талбайд дунджаар тооцдог бөгөөд энэ нь тооцоололд алдаа гаргахад хүргэдэг.

Томъёо нь бичил соронзны хувьд бүрэн задардаг. 3 мм-ээс доош хэмжээтэй жижиг хэлбэрийн хүчин зүйлүүд нь урсгалын тэнцвэргүй алдагдалд өртдөг. 2 мм диаметртэй соронзны стандарт математикийн ойролцоо тооцоолол нь маш буруу үр дүнг үүсгэдэг. Цаашилбал, эдгээр үндсэн алгебрийн томъёо нь зөвхөн тэнхлэгийн соронзлолд хамаарна. Хэрэв угсралт нь радиаль соронзлогдсон цагираг эсвэл диаметртэй соронзлогдсон цилиндрийг ашигладаг бол стандарт тооцоолол нь ашиггүй болж, Ansys Maxwell гэх мэт төгсгөлийн элементийн анализ (FEA) программ хангамжийг шаарддаг.

Шуурхай лавлагаа: Нийтлэг N42 хэлбэрийн хувьд хүлээгдэж буй татах хүч

Энэхүү лавлагаа диаграмм нь физик туршилтын өгөгдлийн суурь үзүүлэлтийг бий болгодог. Энэ нь ижил N42 материалын зэрэглэлийг ашигласан хэдий ч янз бүрийн геометрийн харьцаа нь босоо татах хүчийг хэрхэн үндсээр нь өөрчилдгийг нотолж байна. Өгөгдөл нь зузаан, нүүрстөрөгч багатай 1018 гангийн эсрэг агаарын цоорхойг яг тэг гэж үздэг.

Хэлбэр ба хэмжээс	Гауссын	тооцоолсон босоо татах хүчний	инженерийн ажиглалт
Бичил диск (3мм D x 2мм H)	~3600 Гаусс	~0.2 кг	Хүчтэй ирмэгийн нөлөөгөөр гоожих; Энд математикийн томьёо маш буруу байна.
Стандарт дискүүд (8мм D x 3мм H)	~3400 Гаусс	~1.2 кг	Тэнцвэртэй харьцаа нь авсаархан угсралтын хувьд өндөр найдвартай барих хүчийг өгдөг.
Зузаан цилиндр (10мм D x 10мм H)	~4800 Гаусс	~3.8 кг	1.0-ийн оновчтой L/D харьцаа нь урсгалын гүнд нэвтэрч, татах хүчийг дээд зэргээр нэмэгдүүлдэг.
Дөрвөлжин блок (10 мм L x 10 мм W x 5 мм H)	~3900 Гаусс	~3.3 кг	Маш сайн эзэлхүүн ба контактын харьцаа нь зорилтот ган руу их хэмжээний урсгалыг нэвтрүүлдэг.
Өргөн тэгш өнцөгт (30 мм L x 10 мм W x 2 мм H)	~1600 Гаусс	~1.5 кг	Урвуу хамаарал: нимгэн учраас Гаусс бага, харин гадаргуугийн талбайн хэмжээ их байгаа тул дунд зэргийн таталт.
Тэнхлэгийн цагираг (15 мм OD x 5 мм ID x 5 мм H)	~3000 Гаусс	~3.9 кг	Дотоод нүх нь эзэлхүүнийг багасгах боловч хоёр ирмэгийн дагуу урсгалыг төвлөрүүлж, илт эсэргүүцлийг нэмэгдүүлдэг.

Физик баталгаажуулалт: Тооцоололоос туршилт руу шилжих

Татах туршилтын иж бүрдэлээр дамжуулан эвдрэх хүчийг хэмжих

Инженерийн баримт бичигт 'Татах хүч'-ийг дурын 'Соронзон татах хүч'-ээс тусад нь тодорхой зааж өгөх ёстой. Хагарлын хүч нь стандартчилсан ган туршилтын хавтангаас соронзыг салгахад шаардагдах соронзон төвөөр яг таарсан перпендикуляр үнэмлэхүй хамгийн их хүчийг тодорхойлдог.

Стандарт физик туршилтын SOP-ийг гүйцэтгэх нь үйлдвэрлэлийн найдвартай өгөгдлийг баталгаажуулдаг. Инженерүүд дараах дараалсан алхмуудыг гүйцэтгэх ёстой.

1. Зузаан (хамгийн багадаа 10 мм), нүүрстөрөгч багатай ган туршилтын хавтанг хүнд даацын механик бэхэлгээнд бэхлэнэ.
2. Ган гадаргуугийн өнгөлгөө нь эцсийн үйлдвэрлэлийн нэгжийн Ra-тай яг таарч байгаа эсэхийг шалгаарай.
3. Зорилтот соронзыг тохируулсан ачааллын үүр эсвэл тэглэсэн дижитал хүчний хуваарьт хавсаргана.
4. Соронзон ба ган хавтангийн хооронд төгс, тэгш гадаргуутай холбоо тогтооно.
5. Гамшигт гэмтэл (салгах) үүсэх хүртэл механик зүтгүүрээр удаан, тогтмол босоо хурцадмал байдлыг ашиглана.
6. Оргил хүчний хэмжилтийг тэмдэглээд дундажийг тогтоохын тулд таван мөчлөгийн турш давтана.

Баталгаажуулах явцад аюулгүй байдлын заавал дагаж мөрдөх протоколыг тохиролцох боломжгүй. Туршилтанд оролцогчид хагардаггүй нүдний шил, хүнд хамгаалалтын Kevlar бээлий өмсөх ёстой. Неодим нь няцлах, чимхэх аюултай. Цаашилбал, нунтагласан материал нь маш хэврэг байдаг. Энэ нь ган бэхэлгээнд гэнэт тасрах эсвэл хяналтгүй дахин залгахад өндөр хурдтай, сахлын хурц хэлтэрхий болон бутрах эрсдэлтэй.

Gaussmeters vs. Pull Tests

Инженерүүд ихэвчлэн гаусметр болон татах туршилтын төхөөрөмжийн үнэлгээний параметрүүдийг андуурдаг. Гауссметр нь орон зайн тодорхой цэг дэх соронзон орны нягтыг хэмждэг. Энэ өгөгдөл нь Hall эффектийн унтраалга эсвэл зэгсэн реле зэрэг мэдрэгчийг идэвхжүүлэх зайг тодорхойлоход хэрэгтэй. Татах тест нь механик барих хүчийг килограмм эсвэл фунтээр хатуу хэмждэг.

Гүйцэтгэх параметрүүд нь Гауссметрийг ашиглах үед датчикийн сонголтыг зааж өгдөг. Хөндлөн мэдрэгч нь соронзон оронтой төгс перпендикуляр байх ёстой. Энэхүү чиг баримжаа нь соронзны физик ирмэг дээр шууд 'халуун цэг' хүрэхээс хуурамч өндөр уншилтаас сэргийлдэг. Тэнхлэгийн датчикийг гадаргуутай зэрэгцүүлэн ашигладаг бөгөөд гол төлөв цилиндр эсвэл дискний төв тэнхлэгийг үнэлдэг.

Үйлдвэрлэлийн аюулгүй байдлын хүчин зүйлсийг хэрэгжүүлэх

Чухал ач холбогдол бүхий барих, өргөх, түр зогсоох програмууд нь Монголбанкинд шууд суулгасан аюулгүй байдлын хатуу нөөцийг шаарддаг. Аж үйлдвэрийн хатуу стандарт нь аливаа даацын соронзон угсралтын хувьд '3:1 Safety Margin' дүрмийг заадаг.

Инженерүүд үйл ажиллагааны хязгаарыг физикийн хувьд баталгаажуулсан таслах хүчийг хуваах замаар тооцдог. Хэрэв таны тооцоолсон N42 соронзыг физикийн туршилтаар яг 30 кг босоо татах чадалтай бол та яг 10 кг жинтэй ажлын ачааллыг баримтжуулах ёстой. Энэ их хэмжээний маржин нь хүчтэй динамик (соронз нь босоо татах хязгаарынхаа дөнгөж 20% -иар хажуу тийш гулсдаг), гэнэтийн динамик цочрол, чичиргээ, материалын урт хугацааны ядаргаа зэргийг бүрдүүлдэг.

Дүгнэлт

Математик тооцоолол болон онлайн тооны машинууд нь N42 соронзыг тодорхойлох эхний алхамууд юм. Эдгээр нь бүтцийн инженерчлэлийн баталгаа гэхээсээ илүү хамгийн сайн хувилбарын ойролцоо тооцооллыг илэрхийлдэг. N52-тэй харьцуулахад өндөр өртөг, гүйцэтгэлийн харьцаа, дулааны тогтвортой байдлын хувьд N42-г сонгоорой. Хэрэв тооцоолол нь таны барих хүч онолын хязгаарт эвгүй ойрхон байгааг харуулж байвал соронзыг үргэлж геометрийн хэмжээсээр томруулж байгаарай.

Соронзон угсралтын техникийн үзүүлэлтүүдийг эцэслэн боловсруулж, үйлдвэрлэл рүү шилжихийн тулд дараах алхмуудыг гүйцэтгэнэ үү.

1. Максвеллийн тэгшитгэлийг ашиглан үндсэн хэмжигдэхүүнийг тооцоолно.
2. Өөрийн тооцоолсон математик хэмжээсүүдээс бага зэрэг дээгүүр болон доогуур N42 соронзны загварчлалын загварыг захиалаарай.
3. Үйлдвэрлэлийн нэгжийнхээ эцсийн хайлшийн найрлага, гадаргуугийн өнгөлгөөтэй яг таарч тохирсон туршилтын зорилтот ган худалдаж аваарай.
4. Шалгалт тохируулсан жин, даацын эсүүд болон стандарт SOP ашиглан биет тасрах хүчний туршилтыг гүйцэтгэнэ.
5. Монголбанкийг түгжихээс өмнө эцсийн бүртгэгдсэн биет татах хүчдээ 3:1-ийн аюулгүй байдлын хязгаарыг хэрэглэнэ.

Түгээмэл асуултууд

Асуулт: Яагаад миний N42 соронзны тооцоолсон татах хүч миний хэмжиж байгаа хэмжээнээс өндөр байна вэ?

Х: Бодит хэмжилтүүд нь зорилтот гангийн ханалт (ган нь нийт урсгалыг шингээхэд хэт нимгэн), гадаргуугийн барзгар өнгөлгөө, будгийн давхаргын улмаас үүссэн микроскопийн агаарын цоорхой, туршилтын явцад тэнхлэгийн төгс бус тэгшилгээний улмаас буурдаг. Онолын тооцоолуур нь хязгааргүй ган зузаантай, контактыг вакуум орчинд төгс угаадаг.

А: Би радиаль соронзлогдсон N42 цагирагийн татах хүчийг тооцоолж болох уу?

Х: Стандарт математикийн тооцоолуур нь тэнхлэгийн соронзлолыг хатуу тооцдог. Радиал урсгалын хэв маяг нь соронзон орныг огт өөрөөр илэрхийлдэг. Радиал татах хүчийг нарийн тооцоолохын тулд үндсэн алгебрийн тэгшитгэлээс илүү тусгай FEA (Finite Element Analysis) программ хангамж шаардлагатай.

А: N42 соронзны тооцоолсон татах хүчд температур хэрхэн нөлөөлдөг вэ?

Х: N42 соронз нь урвуу температурын коэффициенттэй. Орчны дулаан 80°C-ийн хамгийн дээд температурт ойртох тусам барих хүч түр зуур буурдаг. Хэрэв энэ яг босгыг давсан бол дотоод соронзон торны бүтэц доройтож, улмаар татах хүчний байнгын эргэлт буцалтгүй уналт үүсдэг.

А: Татах хүч болон Гауссын үнэлгээ хоёрын ялгаа юу вэ?

Х: Татах хүч нь механик барих хүчин чадлыг зааж өгдөг бөгөөд хамгийн их жин буюу салалтын хязгаарыг килограммаар хэмждэг. Гауссын үнэлгээ нь тодорхой гадаргуу дээрх соронзон орны хүч эсвэл урсгалын нягтыг хэмждэг. Гауссын өндөр үнэлгээ нь механик татах хүчийг автоматаар баталгаажуулдаггүй.

А: Соронзондоо шаардагдах хамгийн бага ган зузааныг хэрхэн тооцоолох вэ?

Х: Ханалтын хязгаарыг нарийн тооцоолохын тулд тодорхой N42 эзэлхүүний соронзон урсгалыг зорилтот ган хайлшийн мэдэгдэж буй ханалтын цэгт тохируулах шаардлагатай. Бодит туршилтын явцад инженерүүд хэмжсэн татах хүч нэмэгдэхээ болих хүртэл туршилтын гангийн зузааныг хоёр дахин нэмэгдүүлснээр бодит байдалд хүрдэг.

Асуулт: Хоёр N42 соронзыг давхарласан нь татах хүчийг хоёр дахин нэмэгдүүлэх үү?

Х: Үгүй. Хоёр ижил соронзыг давхарлан байрлуулах нь ердөө л нийт өндрийг нэмэгдүүлж, урт-диаметрийн харьцааг өөрчилдөг. Энэхүү өндрийн өсөлт нь соронзон хүчийг логарифмын дагуу өгөөж буурах хүртэл нэмэгдүүлдэг боловч энэ нь хэзээ ч нэг нэгжийн барих хүчийг төгс хоёр дахин нэмэгдүүлэхгүй.