Анализ электромагнитного поля и повышение производительности модели сверхпроводящей полировальной машины с использованием ребер сверхпроводящей ленты

  • Соджи Отабэ Эдмунд
  • Накато Аюми
  • Ямамото Сома
  • Судзуки Кейсуке
Ключевые слова: сверхпроводящая лента, сила прижатия, полировальный станок, метод конечных элементов

Аннотация

Статья посвящена исследованию полировальной машины со сверхпроводящим приводом, состоящим из сверхпроводящих материалов и постоянного магнита. В этой машине использована магнитная левитация, позволяющая проводить обработку в воздухе и внутри полого объекта. В предыдущем исследовании вместо объемных сверхпроводников для упрощения конструкции были использованы сверхпроводящие ленты. Результаты исследования показали, что производительность машины одинакова как при использовании сверхпроводящей ленты, так и объемных сверхпроводников. Поэтому оценка эффективности полировальной машины со сверхпроводящим приводом проводилась при использовании сверхпроводящих лент. В эксперименте проведено сравнение двух моделей с сверхпроводящими деталями: без ребер жесткости и с ребрами жесткости. Последняя показала лучший результат. Ожидается, что ребра позволят удерживать магнитный поток, благодаря чему будет возможно получить большую силу отталкивания. Однако расчет методом конечных элементов показал обратное: ребра работали недостаточно хорошо, поскольку магнитный поток не проникал вертикально внутрь ребер.

Биографии авторов

Соджи Отабэ Эдмунд

доктор техн. наук, профессор, Технологический институт Кюсю, Иидзука, Япония

Накато Аюми

магистрант, Технологический институт Кюсю, Иидзука, Япония.

Ямамото Сома

докторант, Технологический институт Кюсю, Иидзука, Япония.

Судзуки Кейсуке

доктор техн. наук, профессор, Технологический институт Кюсю, Иидзука, Япония

Литература

1. Murakami M. et al. A New Process with the Promise of high Jc in oxide superconductors. – Japanese Journal of Applied Physics, 1989, 28(7R), 1189.
2. Komori M. et al. A New Type of Superconducting Bearing System Using High Tc Superconductors and the Dynamics. – Applied Superconductivity, 1994, 2(7-8), pp. 499–509.
3. Deng Z. et al. High-Efficiency and Low-Cost Permanent Magnet Guideway Consideration for High-Tc Superconducting Maglev Vehicle Practical Application. – Superconductor Science and Technology, 2008, 21(11), DOI:10.1088/0953-2048/21/11/115018.
4. Komori M. et al. Dynamic Characteristics in the Horizontal Direction for New Type SMB Using SC Bulk and SC Coil. – IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2020, 30(4), DOI:10.1109/TASC.2020.2971893.
5. Nakashima H. et al. Study on Polishing Method using Magnetic Levitation Tool in Superconductive-Assisted Machining. – International Journal of Automation Technology, 2021, 15(2), pp. 234–242, DOI:10.20965/ijat.2021.p0234.
6. Hiramatsu Y. et al. Evaluation of Magnetic Cutting and Polishing with Superconducting Bulks. – Journal of Physics: Conference Series, 2017, 871(1), 012048, DOI:10.1088/1742-6596/871/1/012048.
7. Kinoshita Y. et al. Evaluation of Superconductor Assisted Machining (SUAM) with Superconducting Coated Conductors Using the Finite Element Method. – Journal of Physics: Conference Series, 2020, 1590(1), 012023, DOI:10.1088/1742-6596/1590/1/012023.
8. Inoue M. et al. Enhancement of in-Field Jc in Gd1Ba2Cu3O7-δ Coated Conductor by Using Highly Oriented IBAD Substrate. – Physics Procedia, 2015, 67, pp. 903–907, DOI:10.1016/j.phpro.2015.06.152.
#
1. Murakami M. et al. A New Process with the Promise of high Jc in oxide superconductors. – Japanese Journal of Applied Physics, 1989, 28(7R), 1189.
2. Komori M. et al. A New Type of Superconducting Bearing System Using High Tc Superconductors and the Dynamics. – Applied Superconductivity, 1994, 2(7-8), pp. 499–509.
3. Deng Z. et al. High-Efficiency and Low-Cost Permanent Magnet Guideway Consideration for High-Tc Superconducting Maglev Vehicle Practical Application. – Superconductor Science and Technology, 2008, 21(11), DOI:10.1088/0953-2048/21/11/115018.
4. Komori M. et al. Dynamic Characteristics in the Horizontal Direction for New Type SMB Using SC Bulk and SC Coil. – IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 2020, 30(4), DOI:10.1109/TASC.2020.2971893.
5. Nakashima H. et al. Study on Polishing Method using Magnetic Levitation Tool in Superconductive-Assisted Machining. – International Journal of Automation Technology, 2021, 15(2), pp. 234–242, DOI:10.20965/ijat.2021.p0234.
6. Hiramatsu Y. et al. Evaluation of Magnetic Cutting and Polishing with Superconducting Bulks. – Journal of Physics: Conference Series, 2017, 871(1), 012048, DOI:10.1088/1742-6596/871/1/012048.
7. Kinoshita Y. et al. Evaluation of Superconductor Assisted Machining (SUAM) with Superconducting Coated Conductors Using the Finite Element Method. – Journal of Physics: Conference Series, 2020, 1590(1), 012023, DOI:10.1088/1742-6596/1590/1/012023.
8. Inoue M. et al. Enhancement of in-Field Jc in Gd1Ba2Cu3O7-δ Coated Conductor by Using Highly Oriented IBAD Substrate. – Physics Procedia, 2015, 67, pp. 903–907, DOI:10.1016/j.phpro.2015.06.152
Опубликован
2024-09-26
Раздел
Статьи