Бесконтактный подшипник на пассивном магнитном подвесе повышенной надежности

Предлагаемая конструкция подшипника относится к машиностроению, касается бесконтактного подшипника на пассивном магнитном подвесе, который может быть использован в электродвигателях, в приборах точной механики, на различных подвижных объектах и в другой технике взамен подшипника качения в случаях, когда требуется обеспечить высокую скорость вращения, пониженный момент трения, отсутствие износа, высокую долговечность.
Известен магнитный кольцевой подшипник (RU 70605 U1, кл. H02K 7/09, опубл. 27.01.2008 г.), содержащий корпус, вал вращения, статор и ротор, расположенные с рабочим воздушным зазором относительно друг друга, причем статор вставлен жестко в корпус, а его ротор жестко соединен с валом вращения, проходящим через торцевые отверстия в корпусе, снабженные вспомогательными подшипниками, статор и ротор подшипника выполнены в виде кольцевых постоянных магнитов с осевой намагниченностью, причем магнит ротора размещен концентрично внутри магнита статора, с их разноименными магнитными полюсами навстречу друг другу, с равномерным воздушным зазором, в котором размещен вспомогательный радиальный подшипник скольжения, причем на торцевых поверхностях магнита ротора и внутренних торцевых поверхностях корпуса и в торцевых отверстиях корпуса размещены дополнительные подшипники скольжения.
Недостатком известного подшипника является то, что он имеет в своей конструкции подшипники трения, что обязательно скажется на продолжительности срока эксплуатации подшипника. Кроме этого, при изготовлении и применении таких магнитных подшипников на повышенные скорости вращения требуется высокая точность изготовления магнитных колец, что технологически затруднительно.
Известен подшипник на магнитной подвеске (RU 2314443 С1, кл. F16C 32/04, F16C 39/06, опубл. 10.01.2008 г.), который включает кольцевые коаксиальные постоянные магниты, наружный из которых выполнен неподвижным, а внутренний установлен на оси, и обращены они друг к другу неэкранированными поверхностями. Подшипник снабжен дополнительным кольцевым постоянным магнитом, установленным на оси и обращенным неэкранированным полюсом к одноименному неэкранированному торцевому полюсу неподвижного кольцевого магнита. Магниты выполнены с осевым намагничиванием и отношение массы каждого из постоянных магнитов, установленных на оси, к массе неподвижного постоянного магнита составляет 1:4 и размещены с воздушным зазором между рабочими поверхностями 0,1-0,5 мм.
Недостатком известного подшипника является то, что он выполнен в корпусе устройства, для которого предназначен, является его составной частью, из-за чего возникает сложность использования подшипника на магнитной подвеске в других устройствах и узлах, необходимость в дополнительной его нагрузке, сложность его ремонта или замены. Конструктивное выполнение наружного неподвижного магнита и дополнительного кольцевого магнита не обеспечивает стабильного уравнивания сил отталкивания, что ведет к снижению надежности, срока эксплуатации и эффективности работы при нестабильных осевых нагрузках.
Известен подшипник вала на постоянных магнитах (US 5321329 А1, кл. F16C 39/06; F16C 33/02; H02K 7/09, опубл. 14.06.1994 г.), который содержит вал, на концах которого установлены подшипники вала на постоянных магнитах, каждый из которых содержит втулку вала и втулку фланца, представляющих собой два кольцевых постоянных магнита с конусообразными поверхностями, установленных на валу одинаковыми полюсами друг к другу с зазором, образованным силами отталкивания. Между валом и втулкой вала установлена изолирующая втулка с магнитонепроницаемыми щитами на концах.
Недостатком этого устройства являются, во-первых, сложность конструкции, сложность использования в других устройствах и узлах, сложность ремонта и замены из-за необходимости парного использования подшипников вала на постоянных магнитах для обеспечения уравнивания сил отталкивания в осевом направлении, из-за необходимости индивидуального изготовления корпуса и ваш под подшипник; во-вторых, из-за постоянной нагрузки на вал возможно его разбалансировка.
Известен магнитный подшипник авторов (полезная модель RU №170274), содержащий наружное и внутренние кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга, на рабочей поверхности каждого из которых находится слой магнитного материала так, что оба из этих слоев ориентированные друг к другу одноименными полюсами. Наружное рабочее кольцо выполнено сборным, внутреннее рабочее кольцо выполнено монолитным, а наружное кольцо выполнено из двух одинаковых половинок, поперечное сечение рабочей части торов выполнено в виде эквидистантных эллипсов, большая ось которых расположена перпендикулярно действию внешней максимальной нагрузки на подшипник, свободные части рабочих колец образуют лабиринтное соединение, зазоры в котором установлены меньше зазоров между рабочими поверхностями наружного и внутреннего рабочих колец.
Недостатком такой конструкции подшипника является недостаточная надежность и долговечность подшипника при экстремальных условиях эксплуатации, например, при ударных нагрузках, вызывающих случайный контакт магнитных слоев и их разрушения, разрушение магнитных слоев под действием вибраций и наличия твердых частиц загрязнений в зазоре между ними.
Известен магнитный подшипник авторов (полезная модель RU №185370), содержащий наружное и внутренние кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга, на рабочей поверхности каждого из которых находится слой магнитного материала так, что оба из этих слоев ориентированы друг к другу одноименными полюсами, причем поверхности магнитного материала имеют антифрикционное покрытие на основе эластомеров.
Недостатком такой конструкции подшипника является недостаточная надежность и долговечность подшипника при эксплуатации, вызванная переменными и нестабильными значениями величин магнитной индукции магнитных колец при взаимном вращении и, следовательно, переменными значениями сил магнитного взаимодействия - отталкивания - вызывающих случайный контакт магнитных слоев и их разрушение, приводящее к образованию твердых частиц загрязнений в зазоре между ними и последующему выходу подшипника из строя.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является подшипник на пассивном магнитном подвесе авторов (полезная модель RU №209689 - прототип), содержащий наружное и внутренние кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга, на рабочей поверхности каждого из которых находится слой магнитного материала так, что оба из этих слоев ориентированы друг к другу одноименными полюсами, а поверхности магнитного материала имеют антифрикционное покрытие на основе эластомеров, а внутренняя поверхность наружного кольца и наружная поверхность внутреннего кольца имеют в поперечном сечении форму эллипсов, причем большие полуоси эллипсов взаимно перпендикулярны, при этом большая полуось эллипса внутренней поверхности наружного кольца и малая полуось эллипса наружной поверхности внутреннего кольца параллельны оси вращения, а на осях симметрии немагнитных установочных консолей на их участках, находящихся в воздушном зазоре и проходящих через внешнюю часть торцевых поверхностей наружного опорного кольца, симметрично выполнены микроотверстия для замыкания магнитных силовых линий.
Недостатком такой конструкции подшипника является недостаточная надежность и долговечность подшипника при эксплуатации, особенно при знакопеременных нагрузках, вибрациях и ударах - из-за уменьшения прочности установочной консоли через которую передается вращение на наружное опорное кольцо, приводящей к ее изгибам; обусловленная наличием микроотверстий на осях симметрии немагнитных установочных консолей на их участках, находящихся в воздушном зазоре и проходящих через внешнюю часть торцевых поверхностей наружного опорного кольца.
Отмеченный недостаток способен вызвать случайный контакт магнитных слоев и их разрушение, приводящее к образованию твердых частиц загрязнений в зазоре между ними и последующему выходу подшипника из строя.
В задачу полезной модели положено повышении надежности и долговечности подшипника на пассивном магнитном подвесе.
Технический результат от использования полезной модели заключается в уменьшении вероятности разрушения слоя магнитного материала рабочих колец подшипника в процессе эксплуатации, особенно при знакопеременных нагрузках, вибрациях и ударах.
Указанная задача решается тем, что в бесконтактном магнитном подшипнике, содержащем наружное и внутренние кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга, на рабочей поверхности каждого из которых находится слой магнитного материала так, что оба из этих слоев ориентированные друг к другу одноименными полюсами, поверхности магнитного материала имеют антифрикционное покрытие на основе эластомеров, а внутренняя поверхность наружного кольца и наружная поверхность внутреннего кольца имеют в поперечном сечении форму эллипсов, причем большие полуоси эллипсов взаимно перпендикулярны, большая полуось эллипса внутренней поверхности наружного кольца и малая полуось эллипса наружной поверхности внутреннего кольца параллельны оси вращения, установочная консоль выполнена с поперечным сечением, обладающим большой величиной момента сопротивления к изгибающему моменту, а на всех участках прохождения установочных консолей через воздушный зазор внешней части торцевых поверхностей наружного кольца с их наружной и внутренней стороны симметрично размещены слои магнитного материала, внешние стороны которого имеют одинаковую намагниченность, что и внешние части торцевых поверхностей наружного кольца в воздушном зазоре.
Так как внутренняя поверхность наружного кольца и наружная поверхность внутреннего кольца имеют в поперечном сечении форму эллипсов, причем большие полуоси эллипсов взаимно перпендикулярны, большая полуось эллипса внутренней поверхности наружного кольца и малая полуось эллипса наружной поверхности внутреннего кольца параллельны оси вращения, а установочные консоли выполнены с поперечным сечением, обладающим большой величиной момента сопротивления к изгибающему моменту и на всех участках прохождения установочных консолей через воздушный зазор внешней части торцевых поверхностей наружного кольца с их наружной и внутренней стороны симметрично размещены слои магнитного материала, внешние стороны которого имеют одинаковую намагниченность, что и внешние части торцевых поверхностей наружного кольца в воздушном зазоре, то это обеспечивает устойчивое замыкание магнитных силовых линий в воздушном зазоре. Поэтому при эксплуатации бесконтактного магнитного подшипника величины магнитной индукции магнитных колец при взаимном вращении и, следовательно, силы магнитного взаимодействия - отталкивания - будут постоянными при допустимой осевой и радиальной нагрузке, что исключит случайный контакт магнитных слоев и их разрушение из-за образования твердых частиц загрязнений в зазоре между ними и последующему выходу подшипника из строя, что повышает надежность и долговечность бесконтактного магнитного подшипника, решая тем самым задачу полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется рисунками. На фиг. 1 показан общий вид конструкции бесконтактного магнитного подшипника. На фиг. 1 и 2 используются следующие обозначения: 1 - внутреннее опорное кольцо; 2 - наружное опорное кольцо; 3 - внутреннее рабочее кольцо; 4 - наружное рабочее кольцо; 5 - слои из магнитного материала; 6 - антифрикционное покрытие; 7 - немагнитные установочные консоли (например, 6…12, расположенных равномерно и симметрично по оси вращения); 8 - магнитный слой внутреннего рабочего кольца 3; 9 - слои магнитного материала, находящиеся в немагнитной установочной консоли 7 в воздушном зазоре.
На фиг. 2 показан участок немагнитной консоли 7, находящийся в воздушном зазоре и проходящий через внешнюю часть торцевых поверхностей наружного опорного кольца 2. На всем участке прохождения установочной консоли через воздушный зазор внешней части торцевых поверхностей наружного кольца с его наружной и внутренней стороны симметрично размещены слои магнитного материала 9, внешние стороны которого имеют одинаковую намагниченность, что и внешние части торцевых поверхностей наружного кольца в воздушном зазоре, - для устойчивого замыкания магнитных силовых линий. На фиг. 3 показан разрез по линии А-А фиг. 2 с участком немагнитной консоли 7, находящийся в воздушном зазоре и проходящий через внешнюю часть торцевых поверхностей наружного опорного кольца 2; на фиг. 4. показан разрез по линии В-В фиг. 2 с участком немагнитной консоли 7.
Подшипник содержит наружное 1 и внутреннее 2 опорные кольца, а также жестко связанные с ними рабочие наружное 4 и внутреннее 3 кольца, изготовленные из немагнитного материала с возможностью свободного вращения относительно друг друга. Рабочее внутренне кольцо 3 размещено в полости наружного рабочего кольца 4. Профили магнитного слоя 8 внутреннего рабочего кольца 3 и наружного рабочего кольца 4 выполнены в виде эквидистантных эллипсов, причем большие полуоси эллипсов взаимно перпендикулярны и ориентированы соответственно малой полуосью внутреннего кольца 3 и большей полуосью наружного кольца 4 в направлении, параллельном оси вращения подшипника. Наружное рабочее кольцо 4 выполнено из двух одинаковых половинок. Обе половинки наружного рабочего кольца 4 установлены в опорном наружном кольце 2 с гарантированным натягом. Магнитный слой 8 внутреннего рабочего кольца 3 выполнен из двух половинок и размещен на внешней части установочных консолей 7, изготовленных из немагнитного материала, которые закреплены на внешней части внутреннего рабочего кольца 3. Внутреннее рабочее кольцо 3 и наружное рабочее кольцо 4 на своих рабочих поверхностях снабжены слоями магнитного материала 5. Слои 5 обращены друг к другу одноименными полюсами. Поверхности магнитного материала 5 имеют антифрикционное покрытие 6 на основе эластомеров.
Между поверхностями антифрикционных покрытий 6 выполнен зазор λ. Свободные части рабочих колец 3 и 4 образуют лабиринтное соединение с максимальным зазором δ. Величина зазоров в лабиринтном соединении δ гарантированно меньше величины зазора λ.
На участках немагнитных консолей 7, находящихся в воздушном зазоре и проходящей через внешнюю часть торцевых поверхностей наружного опорного кольца 2, с их наружной и внутренней стороны симметрично размещены слои магнитного материала, внешние стороны которого имеют одинаковую намагниченность, что и внешние части торцевых поверхностей наружного кольца в воздушном зазоре.
Подшипник работает следующим образом. На опорные кольца подшипника 1 и 2 подают нагрузку, одному из этих колец придают вращение. Так как слои из магнитного материала 5 рабочих колец 3 и 4 расположены друг к другу одноименными полюсами, то это обеспечивает бесконтактное магнитного взаимодействия рабочих колец и исключает потери энергии вращения на трение. Так как величина зазора δ в лабиринтном уплотнении меньше величины зазора λ между рабочими поверхностями, то это предотвращает соприкосновение рабочих поверхностей при небольших динамических нагрузках на подшипник и вибраций.
Наличие на поверхности рабочих колец 3 и 4 антифрикционного покрытия 6 из эластомера предотвращает возможность разрушения слоя из магнитного материала 5. Так как антифрикционные покрытия представляют собой дисперсии твердых смазочных материалов, равномерно распределенных в смеси растворителей и связующих веществ, то помимо снижения трения при случайном контакте рабочих поверхностей рабочих колец 3 и 4, они упрочняют поверхностный слой магнитного материала 6, гасят вибрации и тем самым предотвращают разрушение магнитного материала от вибрационной нагрузки. Это повышает надежность и долговечность работы подшипника.
В качестве антифрикционных покрытий на основе антифрикционных эластомеров могут быть использованы, например, антифрикционные покрытия Molykote - Molykote 3400А; Molykote 3402С Leadfree; Molykote 7400; Molykote D-10-GBL и др. [см., например, сайт - http://atf.ru].
Поскольку внутренняя поверхность наружного кольца 4 и магнитный слой 8 наружной поверхности внутреннего кольца 3 имеют в поперечном сечении форму эллипсов, причем большие полуоси эллипсов взаимно перпендикулярны, а большая полуось эллипса внутренней поверхности наружного кольца и малая полуось эллипса наружной поверхности внутреннего кольца параллельны оси вращения, а установочные консоли 7 выполнены с поперечным сечением, обладающим большой величиной момента сопротивления к изгибу и на всех участках прохождения установочных консолей 7 через воздушный зазор внешней части торцевых поверхностей наружного опорного кольца 2 с их наружной и внутренней стороны симметрично размещены слои магнитного материала, внешние стороны которого имеют одинаковую намагниченность, что и внешние части торцевых поверхностей наружного кольца в воздушном зазоре, обеспечивающие устойчивое замыкание магнитных силовых линий, то при эксплуатации бесконтактного магнитного подшипника величины магнитной индукции магнитных колец при взаимном вращении и, следовательно, силы магнитного взаимодействия (отталкивания) будут постоянными при допустимой осевой и радиальной нагрузке, что исключит случайный контакт магнитных слоев и их разрушение из-за образования твердых частиц загрязнений в зазоре между ними и последующему выходу подшипника из строя.
Все это повышает надежность и долговечность бесконтактного магнитного подшипника в процессе эксплуатации, решая тем самым задачу полезной модели.
На фиг. 5 приведены результаты математического моделирования величины магнитной индукции В(Н) при выбранном эллиптическом сечении в поперечном направлении внутренней поверхности наружного кольца и наружной поверхности внутреннего кольца, при котором большие полуоси эллипсов взаимно перпендикулярны, большая полуось эллипса внутренней поверхности наружного кольца и малая полуось эллипса наружной поверхности внутреннего кольца параллельны оси вращения, а также с учетом того, что на участках немагнитных консолей 7, находящихся в воздушном зазоре и проходящих через внешнюю часть торцевых поверхностей наружного опорного кольца 2, с его наружной и внутренней стороны симметрично размещены слои магнитного материала, внешние стороны которого имеют одинаковую намагниченность, что и внешние части торцевых поверхностей наружного кольца в воздушном зазоре.
Математическое моделирование проводилось для определения распределения магнитного поля на поверхности постоянных магнитов наружного и внутреннего колец бесконтактного магнитного подшипника и на некотором расстоянии от них. Для аналитического расчета использовались программы Elcut 6.4. Гармонический анализ распределений индукции и обработка результатов моделирования производились в среде Origin 7.0.
Укажем, что механические силы, испытываемые магнетиками в магнитном поле, должны сводиться к силам, испытываемым молекулярными токами. Поэтому плотность пондеромоторных сил, то есть сил, действующих на единицу объема магнетика, будет равна сумме сил, действующих на отдельные молекулы, находящиеся в единице объема.
При построении аналитических решений для распределения магнитных полей вводились следующие допущения: задача решалась как осесимметричная модель, величина магнитного момента радиально намагниченных магнитов считалось постоянной.
В качестве объекта исследования были рассмотрены два кольцевых (трубчатых) магнита, с эллиптическим осевым сечением с радиальной намагниченностью вдоль оси г и осью симметрией z (фиг. 6).
Исследуемый образец изготовлен из нелинейного материала NdFeB, следовательно, необходимо ввести не менее 5 точек из кривой В(Н) материала NdFeB НмБ 380/100 для получения хорошего результата распределения поля в материале. Для этого воспользуемся данными стандарта ГОСТ Р 52956-2008. Поскольку программа Elcut интерполируют между выбранными точками кривой В(Н), применяя кубические сплайны, то введение меньшего количества точек приведет к линейности кривой В(Н), так как на кривой имеются области с резкими изменениями ее формы.
Наиболее распространенными границами магнитных полей являются границы, к которым магнитный поток параллелен (то есть условие Дирихле), и границы, к которым поток перпендикулярен (условия Неймана); поэтому при расчетах принималось, что векторный магнитный потенциал постоянен и равен нулю.
Распределение во всей области исследования магнитного поля В (T) представлено на фиг. 7. Результаты расчета магнитной индукции В в геометрическом центре эллиптического сечения магнитов и на нескольких расстояниях от него представлены на фиг. 5.
По мере удаления от поверхности магнитных колец 3 и 4 магнитная индукция падает и изменяется форма кривой. Исходя из формы кривых, можно выявить наиболее однородные участки, что позволит говорить о равномерности распределения поля в заданной области над поверхностью магнитных колец 3 и 4.
Моделирование является логическим продолжением работ авторов [полезная модель RU №185370 и др.] по созданию подшипника на пассивном магнитном подвесе, с целью получения оптимальной конфигурации, а также повышения точности и надежности исполнения.
Геометрические параметры слоев магнитного материала NdFeB НмБ 380/100, симметрично размещенных на всех участках прохождения установочных консолей через воздушный зазор внешней части торцевых поверхностей наружного кольца с его наружной и внутренней стороны, причем внешние стороны которого имеют одинаковую намагниченность, что и внешние части торцевых поверхностей наружного кольца в воздушном зазоре; определяются его магнитными характеристиками, обеспечивающими устойчивое замыкание магнитных силовых линий в воздушном зазоре (с учетом сохранения величины необходимой жесткости установочной консоли); так, например, по результатам компьютерного моделирования при использовании феррита мо-пермаллой 50Н толщина магнитных слоев составила примерно 20% вертикального размера установочной консоли; при использовании магнитного материала на основе NdFeB НмБ 380/100 толщина магнитных слоев составила примерно 5-10% вертикального размера установочной консоли и т.д.
Указанные геометрические параметры слоев магнитного материала по результатам математического регулирования обеспечивают устойчивое замыкание магнитных силовых линий. Результат математического моделирования (фиг. 5) показал равномерность и симметричность величин магнитной индукции и, как следствие из этого - постоянство сил магнитного взаимодействия (отталкивания) в осевом и радиальном направлении для вращающихся колец; что позволяет сделать вывод о правомерности использования предложенного данного типа конструкции для удовлетворения требований по надежности и долговечности бесконтактного магнитного подшипника.
Пример. Требуется заменить стандартный радиальный шариковый подшипник на магнитный подшипник. Размеры подшипника: внутренний диаметр d=40 мм, наружный диаметр D=110 мм, высота Н=27 мм. Поэтому внутренне опорное кольцо 1 подшипника берем с внутренним диаметром d=40 мм, высотой Н=27 мм и толщиной стенки 3 мм. Наружное опорное кольцо 2 берем с наружным диаметром D=110 мм, высотой Н=27 мм и толщиной стенки 3 мм. Высоту наружного рабочего кольца берем равной 25 мм, оставляя по 1 мм с двух сторон для размещения запорных шайб 6. Наружный диаметр равен внутреннему диаметру наружного опорного кольца, равному 104 мм. Внутренний диаметр наружного рабочего кольца 4 равен внутреннему диаметру подшипника d=40 мм. Внутренний диаметр наружного рабочего кольца 4 равен 38 мм. Внутри наружного рабочего кольца 4 размещаем полость вращения, профиль которой представляет собой эллипс. Центр эллипса находится на окружности диаметром 34,5 мм.
Параметры рабочих поверхностей колец 3 и 4 принимали равными: малую полуось эллипса рабочей поверхности наружного рабочего кольца 4 принимали равной 4 мм, малую полуось рабочей поверхности внутреннего рабочего кольца 3 принимали равной 2,5 мм, большую полуось эллипса профиля рабочей поверхности наружного рабочего кольца 4 принимали равной 5 мм, большую полуось рабочей части профиля внутреннего рабочего кольца 3 приняли равной 3,5 мм. Величина зазора в лабиринтном уплотнении составляла λ=1,5 мм. Наружное рабочее кольцо 4 выполнили в виде соединения из двух равных частей, каждую из которых высотой по 12,5 мм устанавливали с натягом в наружном опорном кольце 2. Внутреннее рабочее кольцо 3 выполнено из двух половинок и размещено на внешних частях установочных консолей 7, имеющих прямоугольное сечение размерами 1×1 мм, изготовленных из немагнитного материала - например, сплава алюминия, которые закреплены на внешней части внутреннего рабочего кольца 3.
Установочные консоли выполнены с поперечным сечением, обладающим большой величиной момента сопротивления к изгибающему моменту, в данном случае - двутавра, имеющего высоту 3,0 мм, ширину полки 1,0 мм, толщину стенки 0,6 мм (для МП 50Н) и 0,05-0,1 мм (для NdFeB НмБ 380/100).
На оси симметрии немагнитных установочных консолей 7 на их участках, находящихся в воздушном зазоре и проходящих через внешнюю часть торцевых поверхностей наружного опорного кольца 2, с его наружной и внутренней стороны симметрично размещены слои магнитного материала NdFeB НмБ 380/100, внешние стороны которого имеют одинаковую намагниченность, что и внешние части торцевых поверхностей наружного кольца в воздушном зазоре, для устойчивого замыкания магнитных силовых линий.
Для повышения надежности и долговечности подшипника при экстремальных условиях эксплуатации, например, при ударных нагрузках, чтобы минимизировать возможные последствия разрушения поверхностей магнитных торов при их случайном контакте, на внутреннюю поверхность наружного тора рабочего кольца 4 и на наружную поверхность рабочей поверхности тора внутреннего рабочего кольца 3 нанесли антифрикционные покрытия Molykote 3400 толщиной 15-20 (мкм).
Подшипник наружным кольцом 1 устанавливали на вибрационный стол, который создавал осевые колебания амплитудой 1,2 (мм) с частотой 50 (Гц), на внутреннее кольцо подшипника налагали нагрузку 0,3-0,5 (кг) и придавали ему вращение с частотой 1200-1500 (об/мин).
Исследовании показали, что вероятность выхода подшипника из строя по причине разрушения слоя магнитного материала рабочих колец при наличии на поверхности слоя магнитного материала антифрикционного покрытия, а также выполнения внутренней поверхности наружного кольца 4 и наружной поверхности внутреннего кольца 3 в поперечном сечении в форме эллипсов, причем большие полуоси эллипсов взаимно перпендикулярны, большая полуось эллипса внутренней поверхности наружного кольца и малая полуось эллипса наружной поверхности внутреннего кольца параллельны оси вращения, а также при выполнении на осях симметрии немагнитных установочных консолей на их участках, находящихся в воздушном зазоре и проходящих через внешнюю часть торцевых поверхностей наружного опорного кольца 2, с его наружной и внутренней стороны симметрично размещенных слоев магнитного материала NdFeB НмБ 380/100, внешние стороны которого имеют одинаковую намагниченность, что и внешние части торцевых поверхностей наружного кольца в воздушном зазоре, для устойчивого замыкания магнитных силовых линий; то при эксплуатации бесконтактного магнитного подшипника величины магнитной индукции магнитных колец при взаимном вращении и, следовательно, силы магнитного взаимодействия - отталкивания - будут постоянными при допустимой осевой и радиальной нагрузке, что исключает случайный контакт магнитных слоев и их разрушение из-за образования твердых частиц загрязнений в зазоре между ними и последующему выходу подшипника из строя, уменьшается в среднем на 25-30% по сравнению с подшипниками, не имеющими указанных отличий. Тем самым решается задача повышения надежности и долговечности бесконтактного магнитного подшипника.