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Estudio sobre las características estáticas de un husillo motorizado aerostático de ultra precisión bajo el acoplamiento de campo gas-magnético

Autores: Wang, Wenbo; Song, Pengyun; Yu, Hechun; Zhang, Guoqing

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 12

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En el proceso de trabajo de los husillos motorizados aerostáticos de ultra precisión, el diario y el rotor deben tener una cierta excentricidad para tener una cierta capacidad de carga y rigidez, lo que inducirá la fuerza de tracción magnética desequilibrada (UMP). El acoplamiento entre la UMP y la fuerza de la película de gas afectará al estado de movimiento del rotor y a la precisión de los husillos. Para estudiar en profundidad la influencia de la UMP causada por la excentricidad del rotor en la posición de equilibrio de los husillos aerostáticos, se establece un modelo físico de un husillo aerostático basado en un cojinete de gas de estrangulamiento de ranura y se estudia y analiza el efecto de acoplamiento entre el rotor y el rotor del motor en su conjunto. Se deduce la posición de equilibrio del rotor bajo la acción combinada de la gravedad, la fuerza de la película de gas y la UMP, y se propone un programa de cálculo de acoplamiento gas-magnético basado en el método de diferencia finita. Los resultados del cálculo muestran que con el aumento de la velocidad de rotación, la posición de equilibrio del rotor se desplazará hacia el centro del diario en la escala de micras, y la amplitud del movimiento se ralentizará gradualmente. La UMP causada por la excentricidad del rotor puede compensar la posición de equilibrio del rotor en una escala de nanómetros, y el grado de influencia disminuye bruscamente a medida que el rotor se desplaza hacia el centro del diario. Con el aumento de la velocidad de rotación, la rigidez directa y la rigidez cruzada aumentarán, y la amplitud de la rigidez cruzada es mayor que la rigidez directa. Este estudio es de gran importancia para estudiar más a fondo la influencia de la excentricidad del rotor en la posición de equilibrio y la precisión del rotor.

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