Diseño Estructural de Rodamientos Hidrodinámicos de Bomba de Sangre Basado en el Análisis de Estabilidad de Suspensión Pasiva Axial del Sistema de Suspensión Híbrido Magnético-Hidrodinámico
Autores: Shen, Peng; Wang, Yiwen; Chen, Yun; Fu, Pengqiang; Zhou, Lijie; Liu, Lijia
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Diseño Estructural de Rodamientos Hidrodinámicos de Bomba de Sangre Basado en el Análisis de Estabilidad de Suspensión Pasiva Axial del Sistema de Suspensión Híbrido Magnético-Hidrodinámico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Bomba de sangre
Sistema de suspensión magnética
Estabilidad del rotor
Motor sin rodamientos
Cojinete hidrodinámico
Experimento de vibración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La estabilidad de la suspensión del rotor es uno de los índices de rendimiento importantes de una bomba de sangre y la base para determinar si la bomba de sangre puede ser utilizada en clínica. En comparación con el sistema de suspensión magnética tradicional, un motor sin rodamientos de un solo devanado tiene las ventajas de una estructura compacta, un sistema de control simple y un bajo consumo de energía. En esta búsqueda, el presente estudio tuvo como objetivo imaginar y diseñar el sistema de suspensión magnética acoplado con un motor sin rodamientos de un solo devanado y rodamientos de imán permanente, establecer los modelos teóricos de fuerza axial y par electromagnético, y calcular la rigidez del sistema de suspensión magnética en el punto de equilibrio. Abordando el problema de la rigidez axial negativa del sistema de suspensión magnética, que conduce a la inestabilidad del rotor de suspensión, se propuso y diseñó la estructura del rodamiento hidrodinámico, y se obtuvo la rigidez crítica para realizar la suspensión estable del rotor basada en el criterio de estabilidad del modelo de dinámica del rotor. Los parámetros estructurales óptimos del rodamiento hidrodinámico se seleccionan integrando varios factores basados en la solución de la ecuación de Reynolds y un análisis de rigidez. Además, los resultados del experimento de vibración demostraron que el rotor de la bomba de sangre exhibió una buena estabilidad de suspensión, y el desplazamiento máximo bajo el impacto de un fluido externo no fue superior a 2 m.
Descripción
La estabilidad de la suspensión del rotor es uno de los índices de rendimiento importantes de una bomba de sangre y la base para determinar si la bomba de sangre puede ser utilizada en clínica. En comparación con el sistema de suspensión magnética tradicional, un motor sin rodamientos de un solo devanado tiene las ventajas de una estructura compacta, un sistema de control simple y un bajo consumo de energía. En esta búsqueda, el presente estudio tuvo como objetivo imaginar y diseñar el sistema de suspensión magnética acoplado con un motor sin rodamientos de un solo devanado y rodamientos de imán permanente, establecer los modelos teóricos de fuerza axial y par electromagnético, y calcular la rigidez del sistema de suspensión magnética en el punto de equilibrio. Abordando el problema de la rigidez axial negativa del sistema de suspensión magnética, que conduce a la inestabilidad del rotor de suspensión, se propuso y diseñó la estructura del rodamiento hidrodinámico, y se obtuvo la rigidez crítica para realizar la suspensión estable del rotor basada en el criterio de estabilidad del modelo de dinámica del rotor. Los parámetros estructurales óptimos del rodamiento hidrodinámico se seleccionan integrando varios factores basados en la solución de la ecuación de Reynolds y un análisis de rigidez. Además, los resultados del experimento de vibración demostraron que el rotor de la bomba de sangre exhibió una buena estabilidad de suspensión, y el desplazamiento máximo bajo el impacto de un fluido externo no fue superior a 2 m.