Método adecuado para mejorar el rendimiento de fricción de ruedas magnéticas con yokes metálicos
Autores: Tanida, Masaru; Ono, Kosuke; Shiba, Takehiro; Takada, Yogo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Método adecuado para mejorar el rendimiento de fricción de ruedas magnéticas con yokes metálicosCategoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Robot de ruedas magnéticas
Estructuras de acero
Imanes permanentes
Fuerzas de fricción
Con engranajes planetarios
Yokes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Un robot de ruedas magnéticas es un tipo de robot que inspecciona grandes estructuras de acero en lugar de humanos, y puede moverse por un camino tridimensional utilizando ruedas con imanes permanentes incorporados. Para que los robots funcionen de manera segura, sus ruedas magnéticas requieren tanto fuerzas de atracción magnética como fuerzas de fricción. Las ruedas magnéticas con engranajes planetarios, que hemos desarrollado, hacen contacto directo con sus yokes en la superficie de rodadura para asegurar su fuerza de atracción magnética. Sin embargo, este diseño disminuye su rendimiento de fricción más que las ruedas magnéticas comunes cubiertas con materiales suaves. Por lo tanto, los yokes requieren métodos que puedan mejorar su rendimiento de fricción sin disminuir su fuerza de atracción. Para considerar el mejor método para el uso de ruedas magnéticas, este estudio ha realizado experimentos con cinco tipos de yokes, que tienen diferentes procesamientos. Como resultado, los yokes con superficies corroídas pudieron mantener la fuerza de atracción más del 90% del tiempo y aumentar sus fuerzas de tracción en aproximadamente un 36% en condiciones estáticas y alrededor de un 30% en condiciones dinámicas en comparación con yokes sin mecanizado. Las principales razones de estos resultados experimentales son que la capa de óxido tiene irregularidades estables en la superficie e incluye materiales ferromagnéticos.
Descripción
Un robot de ruedas magnéticas es un tipo de robot que inspecciona grandes estructuras de acero en lugar de humanos, y puede moverse por un camino tridimensional utilizando ruedas con imanes permanentes incorporados. Para que los robots funcionen de manera segura, sus ruedas magnéticas requieren tanto fuerzas de atracción magnética como fuerzas de fricción. Las ruedas magnéticas con engranajes planetarios, que hemos desarrollado, hacen contacto directo con sus yokes en la superficie de rodadura para asegurar su fuerza de atracción magnética. Sin embargo, este diseño disminuye su rendimiento de fricción más que las ruedas magnéticas comunes cubiertas con materiales suaves. Por lo tanto, los yokes requieren métodos que puedan mejorar su rendimiento de fricción sin disminuir su fuerza de atracción. Para considerar el mejor método para el uso de ruedas magnéticas, este estudio ha realizado experimentos con cinco tipos de yokes, que tienen diferentes procesamientos. Como resultado, los yokes con superficies corroídas pudieron mantener la fuerza de atracción más del 90% del tiempo y aumentar sus fuerzas de tracción en aproximadamente un 36% en condiciones estáticas y alrededor de un 30% en condiciones dinámicas en comparación con yokes sin mecanizado. Las principales razones de estos resultados experimentales son que la capa de óxido tiene irregularidades estables en la superficie e incluye materiales ferromagnéticos.