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單面磁懸浮結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:9430331閱讀:551來源:國知局
單面磁懸浮結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利是一種單面磁懸浮結(jié)構(gòu)。具體說一種由強磁體、磁流體和非導(dǎo)磁體組成的,能在三種物質(zhì)間發(fā)生懸浮現(xiàn)象,同時具備當強磁體和非導(dǎo)磁體介于磁流體發(fā)生相對移動過程中具有微小摩擦力的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]磁懸浮結(jié)構(gòu)大多是指兩個具有同名磁場的磁體相互排斥后形成的非接觸穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。能形成物體懸浮在空中的現(xiàn)象和非接觸式相對運動方式。在相對運動模式下摩擦力只取決于空氣阻力,動能利用率高等優(yōu)異特性。但在一個小范圍內(nèi)構(gòu)成一個可以相對運動的穩(wěn)定雙面磁懸浮比較困難,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,實用價值不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明專利解決的問題是,克服【背景技術(shù)】中的不足。利用強磁體與非導(dǎo)磁體通過磁流體的介入,構(gòu)造出能產(chǎn)生單面磁懸浮現(xiàn)象,并具備接觸面之間有微小的摩擦力的結(jié)構(gòu)。
[0004]本發(fā)明專利的發(fā)現(xiàn)I是,必須是強磁體、非導(dǎo)磁體和磁流體同時存在,由于磁流體被強磁體磁場吸引并吸附在強磁體磁場表面周圍,在強磁體和非導(dǎo)磁體接觸面之間形成了一個液體的有一定流動性的和可在外力作用下能變形的磁流體彈性層。非導(dǎo)磁體表面與強磁體表面之間由于磁流體彈性層的存在,在垂直于地面的方向形成了磁懸浮的現(xiàn)象,也就是說強磁體可以浮在以非導(dǎo)磁體為底面的磁流體上面或者非導(dǎo)磁體懸浮在以導(dǎo)磁體為底面的磁流體上面。這個懸浮效應(yīng)是由于磁流體是被強磁體表面磁場吸引并束縛在強磁體表面周圍,非導(dǎo)磁體表面沒有磁場,只起到一個支撐作用,是依靠強磁體本身的磁場通過磁流體表現(xiàn)出來的磁力場對非導(dǎo)磁體表面產(chǎn)生排斥作用的現(xiàn)象,所以只是一種單面磁懸浮結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明專利的發(fā)現(xiàn)2是,該結(jié)構(gòu)的磁流體彈性層能夠把強磁體包裹在中間,在任何方向?qū)拷姆菍?dǎo)磁體表面都具有排斥作用,也就是對全方位靠近的非導(dǎo)磁體表面都能產(chǎn)生單面磁懸浮效應(yīng),這個排斥力的大小與強磁體表面磁場強度的大小和磁流體導(dǎo)磁率的高低成正相關(guān),同時與強磁體和非導(dǎo)磁體接觸面的間隙大小成反相關(guān)。
[0006]本發(fā)明專利的發(fā)現(xiàn)3是,該結(jié)構(gòu)中由于磁流體的特性之一是具有良好潤滑作用,并且在強磁體磁場的束縛下磁流體彈性層被固定在強磁體表面周圍,并在強磁場范圍內(nèi)有一定的流動性,所以在強磁體和非導(dǎo)磁體沿接觸面做相對運動時,磁流體彈性層一直會隨著強磁體移動,被保持在它們接觸面之間,所以這個相對運動過程中只有微小的摩擦力。摩擦力的大小主要取決于磁流體粘度和空氣阻力。
[0007]上述的發(fā)現(xiàn),都是基于強磁體和磁流體構(gòu)成的磁流體彈性層所產(chǎn)生的對非導(dǎo)磁體的排斥力迫使非導(dǎo)磁體不接觸到強磁體表面而發(fā)生的現(xiàn)象。對于做相對移動的結(jié)構(gòu),需要強磁體和非導(dǎo)磁體相互抵近的接觸面吻合度越大且表面粗糙度越小,才能有效的保證有均勻的磁流體彈性層存在。繼而才能保證上訴的相對運動中具有微小摩擦力的效能。
[0008]強磁體是一個或多個永久磁鐵或和一個或多個電磁鐵的組合,是完全包裹或沒有包裹在其他物質(zhì)內(nèi)或通過與其它物體組合后,其磁場強度依然能吸引磁流體并形成磁流體彈性層的物體。非導(dǎo)磁體是指不能被磁力場吸引的固態(tài)物體。
[0009]單面磁懸浮結(jié)構(gòu)的強磁體也非導(dǎo)磁體之間的磨差系數(shù)、懸浮物的懸浮高度和重量與磁流體的粘度成反相關(guān),與磁流體的磁飽和強度極強磁場磁場強度成正相關(guān)。
[0010]本發(fā)明專利提供一種全新且簡單的單面磁懸浮結(jié)構(gòu)。這個結(jié)構(gòu)可以通過磁流體把無形的強磁力場變成一個有形的磁流體彈性層并被束縛在強磁體表面周圍,磁流體彈性層對接觸的非導(dǎo)磁體表面產(chǎn)生了排斥作用,所以該結(jié)構(gòu)具有了懸浮和潤滑的效能,這兩種效能可以單獨或同時存在于一個結(jié)構(gòu)體中。
【主權(quán)項】
1.一種必須由強磁體、磁流體和非導(dǎo)磁體存在,能在強磁體和非導(dǎo)磁體之間形成磁流體彈性層,并在垂直于地面的方向,形成強磁體可以懸浮在以非導(dǎo)磁體為底面的磁流體上面或者是非導(dǎo)磁體懸浮在以強磁體為底面的磁流體上面的結(jié)構(gòu)。2.一種必須由強磁體、磁流體和非導(dǎo)磁體存在,能在強磁體和非導(dǎo)磁體之間形成磁流體彈性層,在強磁體與非導(dǎo)磁體發(fā)生相對運動過程中,通過磁流體彈性層減小摩擦力的結(jié)構(gòu)。3.由權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的懸浮、減小摩擦力效應(yīng),兩種效應(yīng)可同時存在的結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】單面磁懸浮結(jié)構(gòu)是在強磁體表面吸附上磁流體后,在與非導(dǎo)磁體面接觸時能產(chǎn)生介于磁流體懸浮的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了強磁體和非導(dǎo)磁體之間,介于磁流體接觸的簡單且穩(wěn)定的非直接接觸狀態(tài)。由于磁流體是液態(tài),因而減少了兩物體之間相對運動時的擾動和磨差力。在這個單面磁懸浮結(jié)構(gòu)中主要有如下幾個特質(zhì):磨差力大小與磁流體的粘度正相關(guān);強磁體磁場周圍的任何方向的磁流體都對非導(dǎo)磁體面都有排斥作用;懸浮能力和排斥力與強磁體的磁場強度和磁流體的導(dǎo)磁率成正相關(guān)。
【IPC分類】H02N15/00
【公開號】CN105186928
【申請?zhí)枴緾N201510286742
【發(fā)明人】胡海輝
【申請人】胡海輝
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年5月31日
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