С. Такетоми, С. Тикадзуми - Магнитные жидкости (1163253), страница 13
Текст из файла (страница 13)
На рис. 3.7 представлена схема действующего демпфера с магнитной жидкостью (5). В общих чертах конструктивные особенности демпфера сводятся к следующему. Цилиндр заполняют магнитной жидкостью и вводят в него поршень, который представляет собой своеобразную обойму, состоящую из нескольких постоянных магнитов, выполненных в вице тонких круглых пластин, Ж- и 5-полюса которых располагаются близко один к другому. Постоянные магниты поршня создают сильно неоднородное магнитное поле (на схеме оно показано справа), которое воздействует на магнитную жидкость, окружающую поршень, и в результате ее эффективная вязкость возрастает до чрезвычайно высокого уровня. Наконец, при возвратно- поступательных (по вертикали) перемещениях поршня внутреннее Магнитные жалкости с высокой намагниченностью Рис.
3.7. Схема магнитожилкоегного немнфериого устройства. 1 — магннгиан жнвкость. Н,кй-н"г трение в магнитной жидкости, залолняюшей пространство между поршнем н цилиндром, приводит к диссипацни кинетической энергии внешних вибраций. 3.3.2. ДИСК ЭЛЕКТРОПРОИГРЫВАЮШЕГО УСТРОЙСТВА Известно, что поворотный циск, на котором Фиксируется пластинка в злектропроигрываюших устройствах, должен вращаться со строго заданной скоростью без каких бы то ни было вибрационных движений — абсолютно гладко и плавно. Для обеспечения вращения с постоянной скоростью на пернцгерни лиска создается утолщение, что увелнчиваег момент инерции. Однако это приводит к потере устойчивости движения, легко возникают разного рода вибрации.
Чтобы исключить, динамические явления подобного рода, была разработана конструкция поворотного лиска с использованием магнитной жидкости, представленная на рис. 3.8. Кольцевой магнггт поддерживается злемен том, который способен растягиваться н сжиматься Рос. 33Ь Диск глектроорого рывателк с ислолгыоваигыы нагни гной живктктн Щ 7— лружнна;2 — инск;3-- лгггниг;4-- вал;5 — лгагигигыв килкогчы 6- .вланеггбараса на; 7 — фланен лиска.
Глава 3 Рис. 3ЗК Использование магнитной жидкости в подъемнике эвукоснимателя лля злектропроигрывателя [б[. 1 — звукосниматель„' 2 — корпус подпгилника: 3 — магнитная жидкость; 4 — рычаг подъемника: 5 — ось; б — лемпфиругошая пластина; 7 — электромагнит. аналогично металлической пружине; в пространство между ним и барабанным зажимом заливают магнитную жидкость, создавая, таким образом, нежесткое сцепление. Благодаря такой конструкции во время вращения создается демпфирую~ций эффект и возникаюшие вибрации быстро гасятся.
Те же авторы [6] использовали магнитную жидкость в конструкции подъемника звукоснимателя в злектропроигрывателе (рис. 3.9). В цилиндре, заполненном магнитной жидкостью, закреплен один конец осн подъемника звукоснимателя; в цилиндре имеется электромагнит, который наводит неоднородное магнитное поле. В результате эффективная вязкость магнитной жидкости возрастает (теория явления изложена в разд. 3.1), и под действием подъемной силы ось подъемника «всплывает». Характерно, что благодаря высокой вязкости магнитной жидкости вибрация оси исключается, а подъем происходит очень быстро. При выключении электропитания ось плавно возврашается в исходное положение. 3.3.3.
СЕРВОКЛАПАНЫ Такие клапаны предназначены для регулировки расхода жидкостей, протекающих по трубам. В том случае, когда текучая среда— магнитная жидкость, можно успешно использовать сервоклапаны особой конструкции. Как и в устройствах, описанных в предыдуших разделах, принцип их действия основан на зависимости вязкости магнитной жидкости от напряженности внешнего магнитного поля. На рис. 3.10 показан такой клапан в двух проекциях.
На чертеже слепа показано, как подают магнитную жидкость в сервоклапан, а затем 79 Магнитные жидкости с высокой налзагниченностью Разре> лаа-а Р гд 1 15 17 Рис. 3. 1О. конструкция сервоклапана с использованием магнитной жидкости 1б1. 1— корпус из иемагнитиого материала; 2 — материал с высокой магнитной пронипаемостью; 5 — отверстие для подачи магнитзюй жидкости; б — иемагнитиый материвг; 5— винтовой канал лля магнитной жидкости; 6 — выходное отверстие для магнитной жидкостии; 7 — осги 8 — магнитопровод (ярмак Р— кожух из иемагиитного матервала; 10— ферромагнетик; 11 — полнкиый наконечник; Ы вЂ” мапгитопровод; 15 — канал для магнитной жидкости; 1ч — магнитный поток; 15 — катушка возбуждения; 1б — изоляпиониая прокладка; 17 — немагнитный материал. она протекает по спиральным канавкам и через отверстие справа вверху выходит наружу.
Во время зтого движения катушкой возбуждения (на чертеже справа) в соответствующих канавках наводится перпендикулярное им магнитное поле. В результате к магнитной жидкости прилагается поле, перпендикулярное направлению ее движения по канавкам, что вызывает изменение ее вязкости. С помсяцью катушки возбуждения можно произвольно менять напряженность магнитного поля и, следовательно, вязкость магнитной жидкости, а в конечном счете — расход жидкости в трубе.
3.4. ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ С ПОМОЩЬЮ МАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ (ПРИМЕНЕНИЕ В ГРОМКОГОВОРИТЕЛЯХ) Схема обычного злектродинамического громкоговорителя представлена на рис. 3.11. В мощный магнитный контур встроена звуковая катушка; на нее подается электрический ток, который возникает в результате преобразования акустического сигнала человеческого голоса. Поступающий сигнал вызывает перемещение катушки, которая связана с вибрирующей диафрагмой. Колебания диафрагмы приволят к возникновению акустического сигнала на выходе транслирующего устройства.
Как видно из схемы на рис. 3.11, между звуковой катушкой и маг- нитным контуром существует воздушный зазор, который сушествен- Глава 3 Рнс. 3.11. Конструганя громкоговорителя с магнитной жнлкостью. 1 — кромка лнафрагмы; 2 — демпфер," 3 — магнитная жалкость: 4 — зазор в магнитной цепи (шнрнна зазора 0,8 — 2,0 мм); 5 — звуковая катушка; 6 — конусообразная днафрагма; 7 — бабков звуковой катушки: 8 — магннтопровол; У вЂ” постоянный мшннт; 30 — цнлнндрнческая ным образом увеличивает магнитное сопротивление цепи. Известно, что уменьшение магнитного сопротивления вызывает увеличение мощности на выходе громкоговорителя.
Следовательно, необходимо. по возможности уменьшить сопротивление воздушного зазора. Одна из первых рекомендаций такого рода была связана с использованием магнитной жидкости. Ее заливали в зазор для понижения сопротивления магнитной цепи, однако при этом в зазоре выделялось много тепла вследствие теплового излучения магнитной жидкости. В последние годы воспроизводящая стереоаппаратура, включающая в себя злектродинамические громкоговорители, становится все более мошной и громоздкой. Здесь имеется в виду все более высокая мощность, подводимая к звуковой катушке. Ввиду того что последняя находится в воздушном зазоре, происходит нагревание асей системы, обусловленное джоулевым тепловыделением. Это часто приводит к повышению температуры катушки и даже к ее перегоранию.
Очевидно, что именно по этой причине дальнейшее повышение могцности электродинамических громкоговорителей ограничено. Рнс. 3.12. Конфнгурапня зазора межлу звуковой катушкой н кронштейном, заполненного мапгнтной жндкостью. 1 — звуковая катушка; 3 — магннтная жндкость. 81 Магнитные ж~нкосгп с высокой наыагннчснностлю 200 150 $10 чл 10 0 5 10 15 Время, нин Рис. 3.13.
Изменение телгпературы внуковой катушки во времени после подачи нагрузки на вход Я. 1 — с мапгитной жидкостью; г — без магнитной жидкости. На рис. 3.12 представлена упрощенная схема узла звуковоспроизводяшей аппаратуры; здесь в зазор между звуковой катушкой и корпусом залига магнитная жидкость. Основное преимушество подобного устройства заключается в том, что тепло, выделяющееся в звуковой катушке, чрезвычайно быстро проходит через магнитную жидкость и отводится через корпус громкоговорителя. Все сказанное свидетельствует о том, что использование магнитной жидкости значительно увеличивает выходную мощность громкоговорителя.
На рис. 3.13 сравниваются два случая повышения средней температуры катушки: при введении магнитной жидкости и без нее (7(. Можно констатировать, что в первом случае рост температуры ограничивается веськеа эффективно. 3.5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАГНИТНЫХ ЖИДКОСТЕЙ В ПОЛИГРАФИЧЕСКОЙ ТЕХНИКЕ Магнитные жидкости и типографские краски обладают сходными свойствами, поскольку являются коллоиднымн растворами; различие состоит лишь в том, что краски включают еще и пигменты. Были изучены различные способы воздействия внешних полей на магнитные жидкости. В результате установлена принципиальная возможность использования последних для нанесения на бумагу рисунков, а также получения тиснений с использованием напыления (исследования в этом направлении начались сразу же после того, как были со- хг Глава 3 Рис.
3.14. Использование магнитной жидкости в системе канальной печати. 1 — лист бумаги: 2 — магннтопровод; 3 — сопло; 4 — насос; 5 — отсекатель. зданы магнитные жидкости в нх современном виде 181). Принцип действия соответствующих устройств сходен с принципом работы электронно-лучевых трубок, в которых электроны, эмитированные катодом, под действием электрических или магнитных полей создают изображение на люминесцентном экране.
При получении рисунков и окрашенных тиснений роль электронов играют капли магнитной жидкости. Жидкость распыляют с помощью сопла и посредством неоднородного магнитного поля управляют движением струи капель, направляя ее на заданные участки бумаги. Схема устройства представлена на рис. 3.14 191. Надо отме- Рис. 3.15 Прииинп действик системы магннгожидкостной печати (1). 1 — источник импульсов напркженнвг 2 — магннтнав жидкостгч 5 — электроды. Магнитные жидкости с высокой намагниченностью Рис.
3 л6. приншш действия системы магннтожидкостной печати (и). 1 — струя; 2— магнитная жидкость: 3 — электроды. тить, что в принпнпе такая конструкция вполне пригодна, но сопло очень быстро забивается, и в этом существенный недостаток устройства. В настоящее время интенсивно разрабатываются иные„ принципиально отличные конструкции полиграфического оборудования, основанные на использовании магнитной жидкости [91. В отличие от системы нанесения краски с помощью сопла одна из новейших систем получила название «магнитожидкостная печать» Рис. 3.)т.а. Схема установки для магнитожидкостной печати [9). ! — направляющая пленка; 2 — регулируюшнй электрол; 3 — лист бумаги; 4 — волнистая поверхность; 5— сгктема электродов; 6 — иэолируюшая пластина; 7 — постоянный магнит; б — насос; 9 — бак для магнитной жилкссти; 10 — магнитная жндихть (магнитнме чернила): 11— печнгаюшая головка; гй — валик.
Глава 3 зим 3 'гг' = 3ООмнс Р н Рис. 3.17.6. Иероглиф, напечатанный рис. 3.17а. 3гр .- 200 нас при помощи аппарата, представленного нв (МЕО) (рис. 3.15). Конструктивные особенности устройства сводятся к следующему. На одном из полюсов магнита установлены иголки диаметром 50 мкм, выполненные из железоникелевого сплава (плотность посадки 8 иголок на 1 мм). На каждую иголку могут быть поданы импульсы напряжения. Магнитная жидкость залита в устройство с таким расчетом, чтобы полностью покрывать верхние части иголок; их выступы повторяет свободная поверхность жидкости. Вблизи зтой понерхности расположена бумажная лента, предназначенная для печати.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
