Đầu tiên chúng ta hãy cùng xem lại cấu trúc của vòng bi thông thường trong máy móc cơ khí.
Như bạn có thể thấy vòng bi được cấu tạo gồm các phần tử lăn được bố trí ở giữa các vòng trong và vòng ngoài của ổ bi.
Vòng bi từ tính thì lại khác. Nó không có phần từ lăn ở giữa vòng trong và vòng ngoài. Thay vào đó, chúng sử dụng lực từ để nâng và hỗ trợ trục quay mà không cần phải tiếp xúc. Chính vì lí do đó, chúng có thể quay cực kì mượt mà và êm ái do không chịu bất cứ tác động nào của lực ma sát.
Vòng bi Từ tính sử dụng lực từ (lực của nam châm điện) để hỗ trợ trục quay. Như bạn có thể thấy ở hình bên dưới, Trọng lực sẽ tác dụng lên trục ở trạng thái bình thường khi không có lực từ. Điều này ngăn cho trục không được neo ở vị trí cố định và nó sẽ bị trọng lực kéo xuống.
Tuy nhiên, khi một trục quay được đặt vào môi trường có lực từ được sắp xếp cân bằng với trọng lực. Nó sẽ được giữ cố định vào không bị trọng lực kéo xuống.
Trong vòng bi từ tính, dòng điện được áp đặt lên nam châm điện có thể được điều chỉnh tăng hoặc giảm để cân bằng với trọng lực.
Sơ đồ bên dưới giải thích nguyên lý của vòng bi từ tính
Đầu tiên, Cảm biến sẽ xác định vị trí của trục quay
Kế đến bộ điều khiển sẽ điều chỉnh dòng điện của nam châm điện dựa trên những tín hiện từ cảm biến trả về. Cuối cùng lực từ được tạo ra từ nam châm điện sẽ cân bằng trục quay ở vị trí cố định.
Ở hình bên dưới chúng ta sẽ quan sát được cấu tạo của vòng bi từ tính
1 - Vòng bi từ tính hướng tâm: tạo ra lưc tác dụng vuông góc vơi trục, nó bao gồm nhiều nam châm điện để tạo ra lực từ ở bất kỳ hướng xuyên tâm nào.
2 - Vòng bi từ tính hướng trục: gồm các nam châm điện tạo ra lực từ theo phương nằm ngang của trục, lực hỗ trợ tác dụng cùng phương với trục.
3 - Cảm biến: Quan sát vị trí của trục và trả tín hiệu về bộ điều khiển trung tâm.
4 - Bộ điều khiển trung tâm: Điều chỉnh dòng điện đến các nam châm dựa trên thông số trả về từ cảm biến.
Vòng bi từ tính có đặc điểm như sau:
Nguồn: koyo.jtekt.co.jp