ý tưởng về trục không ma sát

butchi

New Member
#1
butchi ít vào diễn đàn nên không biết đăng bài mục nào cho thích hợp mong mọi người cảm thông

bài này em post bên cafedsangtao, bữa nay chép lại mong nhận được góp ý từ các thành viên mes

trong kỹ thuật vấn đề mòn trục là rất phổ biến, ổ bi đã khắc phục được phần nào khuyết điểm ấy do masat lăn nhỏ hơn ma sát trượt. nhưng bạn nghĩ sao nếu trục quay không tiếp xúc với lỗ trục. lúc ấy trục có thể quay không hạn chế tốc độ, không mòn, không cần tra dầu mỡ, không hao tốn công do ma sat. butchi thử thiết kế cái trục như vậy bằng ứng dụng từ trường.

(những khối nam châm cùng cực sẽ đẩy nhau. khối lớn ở ngoài và hai khối nam châm trụ ở trong sẽ được lắp cố định trên thân máy)
 
Last edited:

mori

Member
#2
Như vậy phải cố định thêm 2 đầu trục bằng nam châm để trục không bị trượt ra nữa. cái này có ưu điẻm khi có lực va đập sẽ giảm lực đi đáng kể
Nhưng em thấy hình như hơi tốn kém so với việc dùng ổ lăn
 
#3
Rất hoan nghênh bạn butchi đã mạnh dạn nêu lên ý tưởng của mình để mọi người thảo luận. Đây là một vài ý kiến của mình.
Đầu tiên mình phân tích về các ưu điểm mà bạn đưa ra ở trên đã nhé.
- Trục quay không hạn chế tốc độ: điều này có thật sự cần thiết khi mà các motor để tạo ra các vòng quay đó chỉ đạt được ở một con số giới hạn. Cho dù bạn có dùng các bộ truyền để tăng tốc đi nữa thì các bộ truyền cũng chỉ làm việc được với một tốc độ giới hạn nào đó thôi.
- Không mòn: giả sử máy làm việc trong vòng 10 năm, bạn thay 10 cái ổ lăn. Vậy giá thành của ổ trục không ma sát này có rẻ hơn giá thành của 10 cái ổ lăn bình thường không?
- Không hao tốn công: cái này đúng là một lợi điểm của ổ trục loại này. Tuy nhiên với các loại dầu nhớt bôi trơn ngày càng được cải thiện chất lượng thì lợi điểm này cũng ngày càng bị thu hẹp.
Mình thấy cái lợi lớn nhất của nó có lẻ là bảo vệ môi trường khi không hề sử dụng loại dầu bôi trơn nào.
Một vài các khó khăn khi chế tạo loại trục này mà mình thấy được.
- Có thể chế tạo một bộ nam châm như hình vẽ của bạn có kích thước nhỏ như 1 ổ lăn bình thường mà chịu được tải như ổ lăn?
- Có thể tạo được các cực từ xung quanh trục một cách chình xác bằng nhau để buộc trục lơ lững ngay tâm của lỗ trục?
Thực ra vấn đề dùng từ để giảm ma sát này đã được ứng dụng trong thực tế như các tàu cao tốc hay cái "Non Gear Teeth" dùng trong các máy phong điện như chú Huy Thành đã có lần nhắc đến. Nhưng có lẻ có nhiều nhược điểm trong việc ứng dụng nó vào trường hợp này nên họ chưa sử dụng. Bạn cố gắng tìm cách khắc phục thử xem, biết đâu có ngày nó lại được ứng dụng :25:.
Chúc bạn thành công :67:.
 

worm

Well-Known Member
#4
Ý tưởng hay nhưng mỗi tội thiếu tính thực tế ....
1. Chưa có loại nam châm nào có thể đảm bảo tính năng như ý tưởng của bạn đưa ra. Kích thước nhỏ nhưng từ lực lớn thì may ra có nam châm siêu dẫn mới đáp ứng được ---> giá thành đắt và kích thước không hề nhỏ.
2. Cơ chế đảm bảo cân bằng cho trục kiểu này như thế nào? Khi mà trong thực tế, lực tác dụng lên trục không bao giờ đều theo mọi hướng.
 

DAAN1129

New Member
#5
Cả nhà vỗ tay chứ nhỉ?!! ^^
Thứ nhất, theo mình nghĩ thì í của butchi ở đây không hạn chế tốc độ không phải là có thể quay với vận tốc vô cùng mà là quay với vận tốc rất cao và có thể dễ dàng thay đổi tốc độ.
Thứ 2, vấn đề kinh tế, cũng tuỳ cái mà nói nhưng mà một khi nó đã phổ biến rồi thì đó không phải là vấn đề hoặc cũng có thể để ứng dụng cho "siêu công nghệ" nào đó thì vấn đề này có thể chấp nhận.
Thứ 3, việc cân bằng cũng chưa hẳn là không làm được, vì có thể chia nhỏ thành nhiều phần, giống như trong ổ bi thì người ta dùng nhiều viên bi nhỏ chứ ko dùng vài viên bi to.
Thứ 4, tính thực tế là thực tế bi jờ thì có thể khó nhưng thực tế vài năm nữa thì lại khác.
Thứ 5, không phải là cái động cơ điện đang sử dụng nguyên lý này sao. (Rôto và Stato)
 

butchi

New Member
#6
re thám tử: cái khối ở giữa là để trục không bị trượt ra mory ah. tớ trích nó ra hình dưới đây nhé

re worm: 1. "Chưa có loại nam châm nào có thể đảm bảo tính năng như ý tưởng của bạn đưa ra. Kích thước nhỏ nhưng từ lực lớn thì may ra có nam châm siêu dẫn mới đáp ứng được ---> giá thành đắt và kích thước không hề nhỏ." nếu cần thiết mình thay nó bằng nam châm điện được không?
2. "Cơ chế đảm bảo cân bằng cho trục kiểu này như thế nào? Khi mà trong thực tế, lực tác dụng lên trục không bao giờ đều theo mọi hướng." đúng rồi. khó mà ứng dụng vào cơ cấu đòi hỏi độ chính xác vì nó rỗng nên bị xê dịch khi có ngoại lực biến đổi.


re anh Hoàngck: việc chế tạo cho nó giống với ổ lăn em cũng nghĩ là khó nhưng mình có thể dùng vào việc khác được không anh (như "công nghệ khủng" ấy - tại chị meo hen làm em mơ mộng đấy nhé)
anh cho em link bài phong điện của chú Huy Thành nhé

re chị mèo hen: chẳng biết nói gì chỉ biết Thank chị một cái ^^
 

TYA

Well-Known Member
#7
Các sơ đồ "ổ từ" như trên sử dụng nguyên tắc cân bằng lực để giữ ổn định phương trục, nó là dạng cân bằng phiếm định, hay "floatting", do đó phương của trục không thể ổn định được => Không thể khả thi.

Hãy hình dung trục quay luôn bị dao động và mất cân bằng, cặp bánh răng ăn khớp lập cập do thay đổi kc trục


Đó là lý do lớn nhất
 
#10
Vậy đúng phải xài nam châm điện rồi, vì hầu như các thiết bị sử dụng trục quay, lực tác dụng không đều lên các hướng, or lên từng thời kì, or lên từng đoạn trục, or không đều về độ lớn lực về cường độ lực theo thời gian nên có thể làm trục nhún nhảy hay lắc. Nếu dùng loại nam châm mạnh cho tất cả sẽ lãng phí và không hiệu quả. Dùng nam châm điện và bộ điều khiển để chỉnh có thể được.
 

butchi

New Member
#11
re Mory: chế bộ điều khiển như thế thì không nổi vì mình muốn nói đến quay với vận tốc cao mới là ưu điểm lớn nhất của cơ cấu này. dùng nam châm điện để tăng lực chứ mình ko nghĩ dùng nam châm điện để điều khiển lực đẩy của nó.

re TYA: về vấn đề truyền lực bánh răng sẽ lập cập. mình sẽ không dùng bánh răng để truyền lực vì vận tốc lớn, bánh đai là một ví dụ. mình nghĩ cơ cấu đảm bảo truyền lực rồi nhưng chưa có thời gian vẽ. bữa nào mình sẽ post lên.

em vẫn là sv chưa có điều kiện để chế tạo thử. anh chị nào ở TP.HCM có xưởng đến hè cho em dùng nhờ nha ^^
 

worm

Well-Known Member
#12
@butchi:
1. Nam châm siêu dẫn chính là một dạng nam châm điện, nhưng sử dụng các loại vật liệu siêu dẫn (cuộn dây, lõi từ ...) để giảm tối đa điện trở (tránh hao phí do tỏa nhiệt). Hoàn toàn không phải là nam châm chế tạo bằng chất siêu dẫn như bạn hiểu.
2. Chính vì lực không cân bằng nên nếu không có định vị tốt, toàn bộ trục sẽ lao vọt ra ngoài do lực đẩy của từ trường (khi không cân bằng, thậm chí cả khi chỉ có mỗi cái trục không). Mà nếu có định vị thì lại sinh ra ma sát (dù có thể rất nhỏ). Đó là nguyên nhân chủ yếu khiến cho ý tưởng của bạn thiếu tính thực tế (theo suy nghĩ của tôi) giống như ý tưởng về động cơ vĩnh cửu.
 

wai

New Member
#13
Bạn lên Google hay Youtube search "Magnetic Bearing" sẽ có rất nhiều tài liệu tham khảo. Mong rằng chúng ta cũng sớm làm được như họ :105:
 
#14
Trục không mòn này đã được các nhà chế tạo ĐỘNG CƠ MÁY PHÁT ĐIỆN áp dụng vào thực tế rồi. Nhưng áp dụng như thế nào thì mình chịu. 4rum có anh nào làm bảo trì ở nhà máy điện thì giải thích cơ cấu này giúp mọi người di
 
#16
Theo mình xem thấy thì trục này vẫn có vấn đề: Nam châm bạn gắn đều xung quanh ổ trục. Như vậy, trong khi lực nam châm phía dưới đẩy trục lên trên thì lực nam châm phía trên đẩy trục xuống dưới; cộng thêm với phần trọng lực trục hướng xuống dưới thì để cân bằng khoảng cách trục với nam châm phía dưới luôn phải nhỏ hơn khoảng cách với nam châm phía trên. Chưa kể, khi khởi động và khi dừng trục thì thành phần phản lực lên ổ trục sẽ tăng hơn nữa do mômen khới động và phanh hãm.
Như vậy, thành phần phản lực lên ổ trục là đương nhiên có và lực nam châm phía trên trục cũng góp thêm 1 phần vào thành phần phản lực đó. Mình cảm thấy trục bạn rất thiếu ổn đỉnh.
Và mình cũng băn khoăn là khoảng cách giữa trục với nam châm và lực nam châm phải bao nhiêu mới đủ, và để giải quyết vấn đề này chi phí là bao nhiêu. Trục bạn nếu như sử dụng được thì sẽ sử dụng cho thiết bị thế nào?
Tàu sử dụng đệm từ có thể giảm được tối đa lực ma sát cho tốc độ tàu đạt được cao nhất. Vậy mục đích chính khi chế tạo trục của bạn là gì? Giảm trừ lực ma sát trên trục hay tìm kiếm 1 trục vĩnh cửu? Nếu chỉ với mục đích giảm trừ lực ma sát thì, với công nghệ hiện nay, có vẻ hơn tốn kém!
Hao mòn thì ngoài hữu hình còn có hao mòn vô hình do công nghệ mới. Trục của bạn tính dùng trong 20 năm, nhưng nếu trong 10 năm, xuất hiện 1 thiết bị mới, với công nghệ mới thay thế cho thiết bị sử dụng trục của bạn thì sao? Bạn có tính chuyện khấu hao hết trang bị với 1 chi phí không nhỏ cho "trục không ma sát" đấy không? Trục của bạn nếu cho là vĩnh cửu, vậy còn các chi tiết, bộ phận gắn với trục có thể là vĩnh cửu được không?
Phía trên chỉ là ý kiến cá nhân của riêng mình. Có thể gọi là bới lông tìm vết :10:. Vì nhận xét, đánh giá nên cũng phải có chút chút như thế ^^!
Dù sao! Hơn hết, bạn cũng đã có 1 ý tưởng mới, có phần độc đáo. Điều ấy đáng được hoan nghênh!
@meo_hen98: Thứ 5, không phải là cái động cơ điện đang sử dụng nguyên lý này sao. (Rôto và Stato)
Hoạt động của Roto và Stato là: từ trường quay do stato gây ra làm cho roto quay trên trục. Roto quay nhưng trục roto vẫn có ổ bi bình thường. Hai vấn đề này nội dung không có j giống nhau cả!
 
Last edited:

butchi

New Member
#17
@ worm:
1, mình chưa nói tẹo nào đến nam châm siêu dẫn ^^
2, hình thứ hai mình đã có ý tưởng định vị không sinh ma sát.
mình không nói đến động cơ vĩnh cửu nha. do lực cản không khí, do lực không đều ở các nam châm...

@wai, nova:
dù không đọc hết được tài liệu tiếng anh nhưng nhìn mấy cái hình mình hiểu rồi, cảm ơn wai, anh nova. video rất dễ hiểu. thì ra người ta đã làm rồi.

@ tathha: rất cảm ơn bạn với comment tâm huyết của bạn. mình xin giải thích như sau:
lực sẽ không cân bằng gây đảo trục trong quá trình truyền và chuyển động. đó là nhược điểm của trục này.
con số thì mình không đưa được ra: về lực để đủ, hao mòn vô hình (kinh tế)...
mình không có ý tưởng so sánh với con tàu đệm từ ở Nhật bởi tuy cùng ứng dụng lực từ nhưng ứng dụng hoàn toàn khác. ở đây mình chỉ so sánh với ổ lăn và ổ trượt. về ứng dụng, như bạn CN-ECM đã nói mình cũng thấy ngộ ra nhiều điều, ban đầu mình chỉ nghĩ đến ứng dụng vào máy phát điện (giảm ma sát) và máy hút bụi đường (vận tốc lớn).
mình tâm đắc nhất với việc lắp cánh quạt trên trục này vì nó không đòi hỏi nhiều đến độ đảo và vận tốc hút gió lại cần lớn. thêm nữa theo hiệu ứng con quay, khi trục quay đủ với vận tốc lớn thì nó sẽ tự cân bằng và tự trở về với vị trí đồng tâm với lỗ.
*giải thích giùm chị meohen* chị ấy nói đến động cơ điện (rôt và stato) là muốn nói đến cách đưa dòng điện vào một cái trục đang quay (dùng chổi than) chứ chị ấy ko nói động cơ điện dùng ổ trục này mà.
 

matt

New Member
#18
Nhưng mà mục đích để làm gì ??? Tui thấy nó quay như vậy thì chính xác chỗ nào ? Dựa vào lực ly tâm hoặc hướng tâm ah ? Còn trục mà không dùng ổ bi thì tui có nghe nói nhưng thay thế bằng dầu . Do một anh làm cho Đài Loan nói thế , mình cũng chưa thấy nhưng nghe nói thì hiểu . Khi trục chưa quay thì tưởng như là " tiêu rồi " nhưng khi quay thì do tùm lum lực ( lực ly tam , lực hướng tâm , lực liên kết giữa các phân tử dầu ,vv...v... ) làm cho trục nó quay đồng tâm . CÓ nghĩ là vòng ngoài là lỗ -> dầu -> trục .

Còn các nguyên lý của bạn thoạt đầu nghe cũng hay , nhưng mĩnh nghĩ là các bác học trên thế giới cũng nghĩ ra rồi . Vẫn ma sát với không khí đấy thôi ( he he )
 

TYA

Well-Known Member
#19
@matt : ổ dùng dầu thì có cao siêu gì đâu, và cũng k còn mới nữa. Càng vận tốc cao thì ma sát càng nhỏ , lực nâng trục càng lớn, đảm bảo hoàn toàn là ma sát trượt giữa các lớp dầu - rất nhỏ.

Nhưng ở tốc độ thấp thì không nên dùng. Tôi thấy ổ trượt dùng dầu có thể thay thế ổ từ về giá thành và phạm vi ứng dụng, hiệu suất hơi kém hơn.

Ổ từ có thể áp dụng tốt cho con quay hồi chuyển, còn về cơ cấu cơ khí phổ biến còn xa vời, đặc biết khi đường kính ổ y/c nhỏ
 
#20
@matt: Giờ người ta không dùng dầu rồi anh ạ, em đi thực tập ở công ty đường sắt họ bỏ dùng dầu và chuyển sang dùng ổ bi vì dùng dầu nhanh bị cạn dầu do bay hơi, thêm nữa khi dùng dầu dể bôi trơn trục cần dùng "bấc" - con len nên nhanh bị hỏng.
 
Top