Quali sono i vantaggi dell'accoppiamento magnetico?

I giunti magnetici sono una tecnologia innovativa che consente di trasferire la coppia tra due alberi rotanti senza contatto fisico. A differenza dei tradizionali giunti meccanici, i giunti magnetici utilizzano campi magnetici per trasmettere la coppia attraverso un traferro da un albero di ingresso a uno di uscita. Questo esclusivo design senza contatto offre vantaggi significativi.

In questa guida completa, come professionista Produttore di accoppiamenti magneticiIn questo articolo esploreremo cosa sono i giunti magnetici, come funzionano e illustreremo i principali vantaggi che li rendono un componente industriale rivoluzionario.

Che cos'è un accoppiamento magnetico?

Un accoppiamento magnetico è composto da due parti principali:

• A autista collegato al motore di azionamento
• A seguace collegato al carico pilotato

Il driver e il follower contengono ciascuno dei magneti disposti in opposizione, in modo che i loro poli magnetici si allineino l'uno con l'altro attraverso un piccolo spazio d'aria. Quando il driver ruota, l'interazione del campo magnetico fa sì che anche il follower ruoti in modo sincrono, trasferendo efficacemente la coppia al carico azionato senza contatto tra le parti.

I giunti magnetici a disco utilizzano dischi rotanti con magneti incorporati, mentre i giunti magnetici in scatola racchiudono i magneti in un alloggiamento sigillato. In entrambi i modelli, durante il funzionamento si verifica una separazione tra i dischi e non un contatto fisico.

Come funzionano i giunti magnetici?

Il principio di funzionamento dei giunti magnetici è il seguente magnetismo.

Magneti permanenti con polarità opposta sono incorporati sia nell'unità driver che nell'unità follower. Quando l'unità driver ruota, i campi magnetici variabili inducono una coppia nei magneti del follower, facendo ruotare anche quest'ultimo.

Questa trasmissione di coppia magnetica senza contatto consente il trasferimento di potenza meccanica attraverso il traferro, eliminando la necessità di alberi fisici o di collegamenti tra ingresso e uscita.

I 7 principali vantaggi dei giunti magnetici

Dopo aver capito come funzionano i giunti magnetici, analizziamo i vantaggi significativi che offrono:

1. Nessun contatto tra le parti in movimento

La trasmissione magnetica senza contatto previene l'usura meccanica nel tempo, anche a velocità operative elevate. Senza attrito, non è necessaria nemmeno la lubrificazione. Ciò aumenta l'affidabilità e la durata delle apparecchiature, poiché non ci sono componenti che sfregano ed erodono fisicamente.

Si riducono anche le esigenze di manutenzione. Si evitano i costosi guasti alle apparecchiature dovuti all'usura di cuscinetti, guarnizioni e giunti.

2. Design totalmente chiuso

Gli accoppiamenti magnetici in scatola racchiudono completamente i magneti in alloggiamenti sigillati, isolando i magneti da polvere, liquidi e detriti. Le coperture esterne contengono il flusso magnetico per evitare interferenze esterne.

Grazie a questo contenimento, i giunti magnetici sono adatti al funzionamento in ambienti difficili o pericolosi. Sono disponibili anche giunti magnetici antideflagranti certificati per l'uso in atmosfere esplosive.

3. Permette la separazione fisica dei componenti

La trasmissione di coppia senza contatto consente una separazione fisica tra gli alberi di ingresso e di uscita. Ciò consente l'inserimento di barriere meccaniche per contenere la pressione o isolare i contaminanti.

Nelle applicazioni di pompaggio, ad esempio, gli accoppiamenti magnetici consentono l'isolamento ermetico del mezzo di pompaggio per il trattamento senza ossigeno o sterile. L'interno della pompa può essere completamente sigillato, pur continuando a trasmettere la potenza di azionamento.

4. Accoglie il disallineamento dell'albero

È possibile tollerare un certo disallineamento parallelo e angolare tra gli alberi di ingresso e di uscita senza compromettere il funzionamento del giunto magnetico o la durata dell'apparecchiatura. Ciò consente una maggiore flessibilità durante l'installazione e tiene conto dei normali movimenti operativi dell'albero.

L'allineamento di precisione dei componenti non è necessario come nei giunti meccanici tradizionali. Ciò consente di risparmiare tempo e denaro.

5. Protezione da sovraccarico

I giunti magnetici hanno un limite di coppia incorporato e non regolabile. In caso di sovraccarico, i campi magnetici slittano per limitare la coppia massima trasmessa. In questo modo si evita il sovraccarico e il potenziale danneggiamento dell'apparecchiatura azionata.

Una volta eliminate le condizioni di carico eccessivo, il normale funzionamento riprende immediatamente senza bisogno di sostituire le parti. Questa protezione da sovraccarico prolunga la vita delle apparecchiature ed evita i tempi di fermo.

6. Funzionamento a velocità variabile

Alcuni giunti magnetici sono progettati con un traferro regolabile tra il driver e il follower. Ciò consente un controllo continuo della velocità del carico azionato da 0 a 100% della velocità sincrona.

Utilizzato in combinazione con motori standard, consente di ottenere un controllo della velocità efficiente dal punto di vista energetico senza ricorrere a costosi azionamenti a frequenza variabile (VFD). In questo modo si riducono i costi, le armoniche di potenza e il rumore del motore.

7. Riduce le vibrazioni

I giunti magnetici smorzano la trasmissione delle vibrazioni torsionali attraverso gli alberi. Isolando l'ingresso e l'uscita, si riducono i carichi d'urto sulle guarnizioni e sui cuscinetti. Questo allunga ulteriormente la vita delle apparecchiature meccaniche e consente un funzionamento stabile ad alta velocità.

La riduzione delle vibrazioni si traduce anche in una minore emissione di rumore udibile, riducendo l'inquinamento acustico.

Applicazioni chiave dei giunti magnetici

Dopo aver illustrato i principali vantaggi, esaminiamo alcune applicazioni industriali comuni che sfruttano i benefici dell'accoppiamento magnetico:

• Azionamenti per pompe - Per un pompaggio ermetico senza perdite
• Miscelatori e agitatori - Per i processi sterili che necessitano di isolamento
• Ventilatori e soffianti - Per il controllo della velocità senza utilizzare VFD
• Trasportatori - Per una bassa rumorosità/vibrazione e una protezione da sovraccarico

I giunti magnetici si distinguono quando sostituiscono i giunti meccanici per fluidi, i riduttori usurati, i giunti tradizionali per alberi che richiedono un riallineamento frequente o le applicazioni che richiedono il controllo della velocità.

Essendo una tecnologia commerciale matura, i giunti magnetici hanno dimostrato una comprovata affidabilità in tutti i settori industriali sin dalla prima brevettazione nel 1949.

Oggi, i moderni magneti in terre rare ad alta resistenza hanno aumentato notevolmente le capacità di coppia degli accoppiamenti magnetici, riducendone al contempo le dimensioni. Questo amplia la gamma di applicazioni, pur garantendo i vantaggi tradizionali.

I giunti magnetici fanno al caso vostro?

I giunti magnetici offrono vantaggi significativi in tutti i settori industriali. La loro modalità unica di trasmissione della coppia senza contatto e ad accoppiamento magnetico evita l'usura fisica, consentendo al contempo l'isolamento e la tolleranza al disallineamento.

La protezione da sovraccarico, lo smorzamento delle vibrazioni e il controllo continuo della velocità aggiungono ulteriori vantaggi rispetto alle soluzioni tradizionali.

Prima di scegliere un giunto magnetico, tuttavia, è necessario definire attentamente i requisiti dell'applicazione. Il ciclo di lavoro, il campo di coppia, le condizioni ambientali e le dimensioni ammissibili dell'involucro sono solo alcuni dei parametri che devono essere specificati.

I produttori di giunti magnetici affidabili possono aiutare ad analizzare l'applicazione per determinare se i loro prodotti sono in grado di gestire in modo affidabile le condizioni operative previste per la durata di vita desiderata.

Con una densità di flusso magnetico in costante aumento, i giunti magnetici di oggi sono in grado di gestire carichi considerevoli, consentendo in alcuni casi la sostituzione diretta di piccoli azionamenti meccanici. Consultare gli ingegneri applicativi fin dalle prime fasi del processo di progettazione consente di attingere alla loro vasta esperienza nel mondo reale.

Quindi, se le apparecchiature meccaniche del vostro impianto richiedono una manutenzione frequente, funzionano in modo inefficiente o potrebbero trarre vantaggio dall'isolamento fisico o dal funzionamento a velocità variabile, i giunti magnetici possono offrire la soluzione perfetta. Esaminate le vostre applicazioni e chiedete agli esperti se riuscirete a sbloccare i loro vantaggi trasformativi.