चुंबकीय कपलिंग हे संपर्क नसलेले कपलिंग आहेत जे चुंबकीय क्षेत्राचा वापर टॉर्क, बल किंवा हालचाल एका फिरणाऱ्या सदस्याकडून दुसऱ्याकडे हस्तांतरित करण्यासाठी करतात. हस्तांतरण कोणत्याही भौतिक कनेक्शनशिवाय नॉन-चुंबकीय कंटेनमेंट बॅरियरद्वारे होते. कपलिंग हे चुंबकाने एम्बेड केलेल्या चकती किंवा रोटर्सच्या परस्पर विरोधी जोडी असतात.
चुंबकीय जोडणीचा वापर निकोला टेस्ला यांनी 19व्या शतकाच्या उत्तरार्धात केलेल्या यशस्वी प्रयोगांपासून सुरू झाला. टेस्ला ने निअर-फील्ड रेझोनंट इन्डक्टिव कपलिंगचा वापर करून वायरलेस पद्धतीने दिवे लावले. स्कॉटिश भौतिकशास्त्रज्ञ आणि अभियंता सर आल्फ्रेड इविंग यांनी 20 व्या शतकाच्या सुरुवातीला चुंबकीय प्रेरण सिद्धांताला पुढे नेले. यामुळे चुंबकीय जोडणी वापरून अनेक तंत्रज्ञानाचा विकास झाला. अत्यंत अचूक आणि अधिक मजबूत ऑपरेशन आवश्यक असलेल्या ऍप्लिकेशन्समध्ये चुंबकीय जोडणी गेल्या अर्ध्या शतकात झाली आहे. प्रगत उत्पादन प्रक्रियेची परिपक्वता आणि दुर्मिळ पृथ्वी चुंबकीय सामग्रीची वाढीव उपलब्धता हे शक्य करते.
सर्व चुंबकीय जोडणी समान चुंबकीय गुणधर्म आणि मूलभूत यांत्रिक शक्ती वापरत असताना, दोन प्रकार आहेत जे डिझाइननुसार भिन्न आहेत.
दोन मुख्य प्रकारांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
-चुंबकांच्या मालिकेने एम्बेड केलेले दोन समोरासमोर असलेले डिस्क हाल्व्ह असलेले डिस्क-प्रकारचे कपलिंग ज्यामध्ये टॉर्क एका डिस्कमधून दुसऱ्या डिस्कमध्ये अंतरावर हस्तांतरित केला जातो.
- सिंक्रोनस-प्रकारचे कपलिंग जसे की कायम चुंबक कपलिंग, कोएक्सियल कपलिंग आणि रोटर कपलिंग जेथे अंतर्गत रोटर बाह्य रोटरच्या आत स्थित असतो आणि कायम चुंबक एका रोटरमधून टॉर्क स्थानांतरित करतात.
दोन मुख्य प्रकारांव्यतिरिक्त, चुंबकीय कपलिंगमध्ये गोलाकार, विक्षिप्त, सर्पिल आणि नॉनलाइनर डिझाइन समाविष्ट आहेत. हे चुंबकीय युग्मन पर्याय टॉर्क आणि कंपनाच्या वापरामध्ये मदत करतात, विशेषत: जीवशास्त्र, रसायनशास्त्र, क्वांटम मेकॅनिक्स आणि हायड्रॉलिकसाठी वापरल्या जाणाऱ्या अनुप्रयोगांमध्ये.
सर्वात सोप्या भाषेत, चुंबकीय जोडणी विरुद्ध चुंबकीय ध्रुव आकर्षित करणारी मूलभूत संकल्पना वापरून कार्य करतात. चुंबकाचे आकर्षण टॉर्क एका चुंबकीकृत हबमधून दुसऱ्याकडे (कप्लिंगच्या ड्रायव्हिंग सदस्यापासून चालविलेल्या सदस्याकडे) प्रसारित करते. टॉर्क ऑब्जेक्ट फिरवणाऱ्या शक्तीचे वर्णन करतो. बाह्य कोनीय संवेग एका चुंबकीय हबवर लागू केल्यामुळे, ते स्पेस दरम्यान चुंबकीयरित्या टॉर्क प्रसारित करून किंवा विभाजक भिंतीसारख्या गैर-चुंबकीय कंटेनमेंट बॅरियरद्वारे दुसऱ्याला चालवते.
या प्रक्रियेद्वारे व्युत्पन्न टॉर्कचे प्रमाण व्हेरिएबल्सद्वारे निर्धारित केले जाते जसे की:
- कामाचे तापमान
- प्रक्रिया ज्या वातावरणात होते
- चुंबकीय ध्रुवीकरण
-पोल जोड्यांची संख्या
- ध्रुव जोड्यांचे परिमाण, अंतर, व्यास आणि उंचीसह
-जोड्यांचा सापेक्ष कोनीय ऑफसेट
-जोड्या शिफ्ट
चुंबक आणि डिस्क किंवा रोटर्सच्या संरेखनावर अवलंबून, चुंबकीय ध्रुवीकरण रेडियल, स्पर्शिक किंवा अक्षीय आहे. टॉर्क नंतर एक किंवा अधिक हलत्या भागांमध्ये हस्तांतरित केला जातो.
चुंबकीय जोडणी पारंपारिक यांत्रिक कपलिंगपेक्षा अनेक प्रकारे श्रेष्ठ मानली जातात.
हलत्या भागांशी संपर्काचा अभाव:
- घर्षण कमी करते
- कमी उष्णता निर्माण करते
-उत्पादित शक्तीचा जास्तीत जास्त वापर करते
- परिणामी झीज कमी होते
- आवाज निर्माण करत नाही
-स्नेहनाची गरज दूर करते
याव्यतिरिक्त, विशिष्ट सिंक्रोनस प्रकारांशी संबंधित संलग्न डिझाइन चुंबकीय कपलिंगला धूळ-प्रूफ, द्रव-पुरावा आणि गंज-प्रूफ म्हणून तयार करण्यास अनुमती देते. उपकरणे गंज प्रतिरोधक आहेत आणि अत्यंत ऑपरेटिंग वातावरण हाताळण्यासाठी इंजिनियर आहेत. आणखी एक फायदा म्हणजे चुंबकीय ब्रेकअवे वैशिष्ट्य जे संभाव्य प्रभाव धोके असलेल्या भागात वापरण्यासाठी अनुकूलता स्थापित करते. याव्यतिरिक्त, चुंबकीय कपलिंग वापरणारी उपकरणे मर्यादित प्रवेश असलेल्या भागात असताना यांत्रिक कपलिंगपेक्षा अधिक किफायतशीर असतात. चुंबकीय कपलिंग हे चाचणी हेतूंसाठी आणि तात्पुरत्या स्थापनेसाठी लोकप्रिय पर्याय आहेत.
चुंबकीय जोडणी जमिनीच्या वरच्या अनेक अनुप्रयोगांसाठी अत्यंत कार्यक्षम आणि प्रभावी आहेत यासह:
- रोबोटिक्स
- रासायनिक अभियांत्रिकी
- वैद्यकीय उपकरणे
- मशीनची स्थापना
- अन्न प्रक्रिया
- रोटरी मशीन
सध्या, चुंबकीय जोडणी पाण्यामध्ये बुडल्यावर त्यांच्या प्रभावीतेसाठी बहुमोल आहेत. लिक्विड पंप आणि प्रोपेलर सिस्टीममध्ये नॉन-चुंबकीय अडथळ्यामध्ये अडकलेल्या मोटर्स चुंबकीय शक्तीला प्रोपेलर किंवा पंपचे काही भाग द्रवच्या संपर्कात आणू देतात. मोटर हाऊसिंगमध्ये पाण्याच्या आक्रमणामुळे होणारे वॉटर शाफ्टचे बिघाड सीलबंद कंटेनरमध्ये चुंबकाचा संच फिरवून टाळले जाते.
पाण्याखालील अनुप्रयोगांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
- डायव्हर प्रोपल्शन वाहने
- एक्वैरियम पंप
- रिमोटली पाण्याखाली चालणारी वाहने
तंत्रज्ञान सुधारत असताना, पंप आणि फॅन मोटर्समध्ये व्हेरिएबल स्पीड ड्राइव्हच्या बदली म्हणून चुंबकीय जोडणी अधिक प्रचलित होतात. मोठ्या औद्योगिक वापराचे उदाहरण म्हणजे मोठ्या पवन टर्बाइनमधील मोटर्स.
कपलिंग सिस्टीममध्ये वापरल्या जाणाऱ्या मॅग्नेटची संख्या, आकार आणि प्रकार तसेच संबंधित टॉर्क ही महत्त्वपूर्ण वैशिष्ट्ये आहेत.
इतर वैशिष्ट्यांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
- चुंबकीय जोड्यांमधील अडथळ्याची उपस्थिती, यंत्रास पाण्यात बुडविण्यासाठी पात्र ठरते
- चुंबकीय ध्रुवीकरण
-मुव्हिंग पार्ट टॉर्कची संख्या चुंबकीयरित्या हस्तांतरित केली जाते
चुंबकीय कपलिंगमध्ये वापरले जाणारे चुंबक हे निओडीमियम लोह बोरॉन किंवा सॅमेरियम कोबाल्ट सारख्या दुर्मिळ पृथ्वी सामग्रीचे बनलेले असतात. चुंबकीय जोड्यांमध्ये असलेले अडथळे चुंबकीय नसलेल्या पदार्थांचे बनलेले असतात. स्टेनलेस स्टील, टायटॅनियम, प्लास्टिक, काच आणि फायबरग्लास ही चुंबकांद्वारे आकर्षित न होणाऱ्या सामग्रीची उदाहरणे आहेत. चुंबकीय कपलिंगच्या दोन्ही बाजूंना जोडलेले उर्वरित घटक पारंपारिक यांत्रिक कपलिंगसह कोणत्याही प्रणालीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या घटकांसारखेच असतात.
योग्य चुंबकीय कपलिंगने इच्छित ऑपरेशनसाठी निर्दिष्ट टॉर्कची आवश्यक पातळी पूर्ण करणे आवश्यक आहे. पूर्वी, चुंबकाची ताकद हा मर्यादित घटक होता. तथापि, विशेष दुर्मिळ पृथ्वी चुंबकांचा शोध आणि वाढीव उपलब्धता ही चुंबकीय कपलिंगची क्षमता वेगाने वाढवत आहे.
दुसरा विचार म्हणजे कपलिंग्सची पाण्यामध्ये किंवा इतर प्रकारच्या द्रवांमध्ये अंशतः किंवा पूर्णपणे बुडलेली असणे आवश्यक आहे. चुंबकीय कपलिंग उत्पादक अद्वितीय आणि केंद्रित गरजांसाठी सानुकूलित सेवा प्रदान करतात.
