магн подвесы и подшипн

МАГНИТНЫЕ ПОДВЕСЫ И ПОДШИПНИКИ

Рис. 6.11.1.

Сверхпроводящая сфера (рис. 6.11.1) висит над кольцом, в котором циркулирует незатухающий ток. Происходит это, как мы уже знаем, благо­даря диамагнетизму сверхпроводников. Сила тяжести сферы уравновеши­вается «магнитной подушкой», создаваемой сверхпроводящим током. Парить таким образом, как выяснилось, могут довольно тяжелые предметы.

Эффект механического отталкивания исполь­зуется для создания магнитного подвеса. Наиболее простой вариант такого устройства схематически изображен на рисунке 6.11.2,а.

Сверхпроводящий диск Допускается на сверхпроводящую катушку К, в которой течет незатухающий ток. На этом принципе можно создать раз­личные устройства, которые позволяют обеспечить устойчивую подвеску в одном, двух или трех направлениях. На рисунке 6.11.2,б изображен подшипник, устойчивый в одном направлении.

Подобные магнитные подвесы могут работать в самых различных устрой­ствах. Особенно они удобны в тех случаях, когда тело, подвешенное в маг­нитном поле, должно вращаться с большим числом оборотов. Здесь необ­ходимо избегать замороженных магнитных потоков, так как при вращении они приводят к потерям. Таким путем можно получить подшипники, практически не обладающие трением, вплоть до максимальных скоростей вра­щения. Верхний предел числа оборотов ограничивается лишь механической прочностью материала ротора. В одной из моделей ниобиевый ротор в форме шестигранника удалось раскрутить меняющимся полем до 20 тыс. оборотов в минуту.

                              а).                                                      б).

Рис. 6.11.2

В космических аппаратах, самолетах, на кораблях, подводных лодках, в системах навигации используются гиро­компасы. Основу их составляет гироскоп — быстро вращающийся волчок, который сохраняет неизменным свое положение в пространстве. Погрешность гирокомпаса зависит главным образом от трения в подшипниках. Уже экс­плуатируются сверхточные гироскопы, в которых ниобиевый шарик, вися­щий в магнитном поле, после получения импульса может вращаться без трения в течение весьма длительного времени. За сутки дрейф таких гиро­скопов достигает примерно 2°. Но самая заманчивая перспектива — использование эффекта меха­нического отталкивания — связана с работами по созданию транспорта на магнитной подвеске.