НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
________________________________________________________________________________
22
нулевые утечки герметизируемой среды при заданных условиях работы; способность
магнитных жидкостей выталкивать наружу попадающие в
рабочий зазор немагнит-
ные частицы пыли и влаги и способность к самозалечиванию. Магнитожидкостные
устройства сохраняют работоспособность в любом пространственном положении, в
условиях переменных и знакопеременных давлений и вибрационных воздействий, в
стояночном и динамическом режимах.
Устройства применяются на электродвигате-
лях с целью защиты подшипников и других внутренних деталей двигателя от воздей-
ствия влаги и пыли, увеличивая его ресурс. Герметизация двигателя осуществляется
по вращающемуся валу. В основе принципа действия магнитожидкостного устрой-
ства лежит уникальное свойство ферромагнитной жидкости удерживаться в зазоре
между неподвижным и подвижным узлом при помощи создаваемого магнитного по-
ля. Магнитожидкостное устройство выполняется в
габаритах крышки подшипника
электродвигателя и устанавливается непосредственно на него.
Известен способ повышения ресурса и надежности устройств с нанодисперсной
магнитной жидкостью [1-2], включающий обработку поверхностей магнитопроводя-
щих деталей, контактирующих с нанодисперсной
магнитной жидкостью, механиче-
ским или гальваническим способом для понижения высоты
и шага неровностей ше-
роховатой поверхности. Поверхности магнитопроводящих деталей, контактирующих
с нанодисперсной магнитной жидкостью, дополнительно подвергают пластическому
поверхностному деформированию, после чего в устройстве создают магнитное поле и
вводят нанодисперсную магнитную жидкость. Недостатком данного способа является
необходимость использования отдельной технологической операции пластического
поверхностного деформирования поверхностей магнитопроводящих деталей, контак-
тирующих с нанодисперсной магнитной жидкостью, что усложняет и удлиняет об-
щую технологию производства магнитожидкостных устройств и увеличивает их се-
бестоимость.
Момент трения является одним из важнейших параметров магнитожидкостных
устройств, который влияет на величины передаваемых моментов и мощности [3-5].
На момент трения магнитожидкостного устройства влияют: величина рабочего зазо-
ра, включающая величины шероховатости поверхностей полюсов и втулки, контак-
тирующих с магнитной жидкостью, напряженность магнитного поля, вязкость ис-
пользуемой магнитной жидкости, градиент скорости сдвига в рабочем зазоре устрой-
ства.
Известно, что после механической обработки на поверхностях деталей образу-
ются микронеровности [6-7]. Однородное магнитной поле около шероховатой магни-
топроводящей поверхности перераспределяется и становится неоднородным. Рельеф
поверхности состоит из чередующихся впадин и выступов. При расположении таких
поверхностей в магнитном поле микронеровности становятся концентраторами линий
векторного магнитного потенциала. Если поместить около шероховатой поверхности
мелкодисперсную магнитную среду, например,
магнитную жидкость, то магнитные
частицы будут стремиться попасть в зону, где напряженности поля максимальна, то
есть к вершине выступа, создавая здесь повышенную концентрацию частиц. Верши-
ны выступов покрываются слоем частиц, которые прочно удерживаются на поверхно-
сти. Магнитные частицы выстраиваются также в цепочки по линиям магнитного по-
ля. Силы взаимодействия между частицами,
тем выше, чем сильнее напряженность
магнитного поля. Прочность цепочек из частиц существенно выше около вершин вы-
ступов шероховатой поверхности, чем на некотором удалении, где поле равномерное.