国际创新研究期刊》的研究在科学、工程和技术
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年代。沙勒幔汗1,S.P.Stalin2,T。哈里Vijaya库马尔3
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本文集中于研究磁斥力有效实施的原则。磁铁是一个材料或对象,产生一个磁场是看不见的,但负责最著名的磁铁的性质:一个力,穿上其他铁磁材料,如铁,和吸引或排斥其他磁铁。尽管磁铁的发生不同形式和结构的自然是我们选择铁氧体磁体。原因很简单,铁氧体是唯一磁铁重量相对较低的成本。的同时,它也能负担得起一个好的磁场最大值为0.2特斯拉。模型构建和实验的帮助下进行了铁氧体磁铁安装在铝的胳膊。结果表明,在车辆产生加速度。显著减少骑手的努力后发现模型的合并住宿集群磁铁。
关键字 |
| 特斯拉、铁氧体、排斥、加速度、磁铁、铁磁 |
介绍 |
| 有一个升级规定先进材料有更好的性能来满足新的需求或替换现有的材料。在这方面我们认为铁氧体作为最合适的材料。永久磁铁是一个对象由材料磁化磁场并创建自己的持久性。众所周知,永久磁铁将永远不会接受退磁。在这项研究中一直尝试研究磁斥力的作用原理,在骑手的努力是谁骑周期。这是一个事实,即模型兼容任何类型的周期和它坚持任何情况。正如我们所见,机械学科的最新发展的帮助下电气和电子元件的磁铁被认为是最重要的。本文围绕着一个简单的原则,磁斥力。选择一个永久磁铁的原因是其持续的磁场。概念的模型可以合并在一个周期。 The clear view of the setup has been provided in the paper and interpreted. Initial research uncovered the idea that the orientation of magnetic field from other faces disturbs the required repulsion in the north-pole faces. This shortcoming could have been overcome by the usage of some isolating materials like Mu-metal or stainless steel. But this is also less possible since the Mu-metal absorbs the entire magnetic field also from the north-pole. Thus the required repulsive force was less in magnitude. We were greatly inspired to create a project to determine if the magnetic repulsion really helps to reduce the effort of a rider. Based on previously stated research, our hypothesis was that it is sure that the effort is greatly pacified. We had tried our level best to fulfil the satisfaction of the beneficiary through our project. |
二世。磁性和材料选择 |
| 铁磁性和亚铁磁性材料的通常认为是磁场;他们是一块磁铁吸引足够强烈,可以感受到的吸引力。这些材料是唯一能保留磁化和成为磁铁;一个常见的例子是传统的冰箱磁铁。亚铁磁性材料,其中包括铁氧体和最古老的磁性材料磁铁矿和吸引人的东西,比铁磁相似但较弱。铁磁性和亚铁磁性材料的区别是它们的微观结构有关,如磁性解释道。磁场是由运动电荷和基本粒子的固有磁矩与基本的量子属性有关,他们的自旋。它用b单位特斯拉。磁铁的磁矩的数量决定了转矩在外部磁场。它用m。磁化的磁化材料磁矩的本地值单位体积,通常表示m .最常用的磁性材料是钕铁硼、钐钴、铝镍钴合金,铁素体(陶瓷),铁素体(灵活)。 Their properties have been compared in Fig 1. |
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| 铝镍钴磁体的加工导致小芯片的形成没有任何大的脆性破坏,如图2所示(一个)。铁氧体磁体的加工导致大量脆性断裂导致形成的碎片如图2所示(b)。 |
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| 图3(一个)显示了铁氧体永久磁铁用于实验和图3 (b)显示了特斯拉阅读的磁铁。第二个组件用于持有磁铁制造使用铝。铝是一种柔软,耐用,重量轻、延性和韧性金属外观从银色的暗灰色,这取决于表面粗糙度。无磁性,不容易点燃。新电影的铝作为良好的反射器(大约92%)可见,一个优秀的反射器(高达98%)的中、远红外线辐射。纯铝的屈服强度是7 - 11 MPa,而铝合金产量优势从200 MPa 600 MPa。铝的密度和刚度约三分之一。它很容易加工,铸造,和挤压。 |
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| 在图4中已经提到的组件组装的计算机数值编码使用精确坐标保持正确的间隙集中性。 |
三世。设计和工作原理 |
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| 图5显示了前线(a),等距(b)和(c)后方工作设计的观点。它包含的模型设计造型通过Solidworks软件实现各自的材料特性。 |
| 该设计的踏板轴可以安装任何周期。定子和转子磁铁的设计以这样一种方式,他们有大约1毫米的间隙,避免了边缘碰撞在更高的速度旋转。定子是定子安装用法兰螺栓反过来安装踏板轴的周期。放置在定子,转子轴相互一致。转子轴的转子,这有助于旋转转子扭矩应用到踏板。踏板轴插入转子轴的空心部分,通过粉碎螺丝收紧。磁铁放置粘贴在相应的槽提供使用环氧树脂。现在整个装配准备被纳入任何周期。 |
| 磁斥力机制的工作原理已经清楚地解释如下: |
| 工作原理是常见的磁性如同极相斥与两极相互吸引。因为居里温度没有达到这一机制的结果,磁滞曲线不受影响。磁场作用在这种机制之间的磁铁和没有与任何二级组件领域行动。原因是次级组件生产用铝1100(非磁性材料)。后提供初始转矩、定子磁体不断加速引起的转子通过角偏倚的力量由于北北排斥在一个特定的额定转速。 |
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| 永久磁铁的功能主要是依赖于排斥力。极性是另一个因素影响这种机制最。极性的方向沿厚度和沿长度必须支持这个机制。自从磁铁为这种机制选择具有立方结构,它是独立于取向的因素。场变化的影响在下面讨论的有效距离。 |
四。调查的磁场 |
| 磁场B(高斯)随距离。这显然是给定的表(3)所示。 |
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| 表(3)比较距离磁表面和高斯的磁场。 |
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| 图中清晰地指出磁场的影响减少指数的距离。 |
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| 图5中的初步设计(a)有两个极端的边缘磁铁分别为远距离21毫米和17毫米。最终的设计是优化与一个极端接近与1.5毫米的差距和其他17毫米的差距。 |
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| 图6中明确指出了这一分析在有限元方法完成磁学软件。 |
场分布设计有限元方法磁学分析1: |
| 以下分析了装配设计与磁铁放置在转子和定子。陶瓷5磁铁磁铁材料从材料选择图书馆。这是一个2 d平面分析由创建网40832个节点和81437个元素。磁场的密度图(特斯拉)已被证明。 |
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| 有限元法磁学分析设计2 |
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| 设计2(图8 (b))已通过FEMM分析揭示了一个事实,减少了干扰由于极性沿厚度在比较的基础上设计1(图8 (a))。 |
诉设计计算 |
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| 表6包括结果作为输出和磁需求驱动自行车中指定输入数据表(表4) |
六。实验结果 |
| 制造设计是测试的实验结果通过一辆自行车。70公斤的骑手骑了距离15公里(9.3英里)每小时循环使用和不捏造磁附件。最后他的心率每分钟测量和计算卡路里烧毁。 |
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| 图9显示了磁斥力的建设机制。 |
七世。结论 |
| 杂志上解释包括概念的一个优化的周期中,人们支持锻炼因子和更少的卡路里燃烧因子骑周期。上述制造产品是用户友好的,它适合在任何自行车。最后我们想得出这样的结论:该设计仍然可以改善应用程序的基础上交替磁铁的形状与有限元法磁学软件。一个有趣的未来研究可能涉及测试磁铁在不同的模式来模拟进一步值得机制。 |
引用 |
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