Gandingan magnet ialah gandingan bukan sentuhan yang menggunakan medan magnet untuk memindahkan daya kilas, daya atau pergerakan dari satu anggota berputar ke yang lain. Pemindahan berlaku melalui penghalang pembendungan bukan magnet tanpa sebarang sambungan fizikal. Gandingan adalah pasangan cakera atau rotor bertentangan yang dibenamkan dengan magnet.
Penggunaan gandingan magnetik bermula sejak eksperimen yang berjaya oleh Nikola Tesla pada akhir abad ke-19. Tesla menyalakan lampu secara wayarles menggunakan gandingan induktif resonan dekat medan. Ahli fizik dan jurutera Scotland Sir Alfred Ewing memajukan lagi teori aruhan magnet pada awal abad ke-20. Ini membawa kepada pembangunan beberapa teknologi menggunakan gandingan magnetik. Gandingan magnet dalam aplikasi yang memerlukan operasi yang sangat tepat dan lebih mantap telah berlaku dalam setengah abad yang lalu. Kematangan proses pembuatan lanjutan dan peningkatan ketersediaan bahan magnet nadir bumi memungkinkan ini.
Walaupun semua gandingan magnet menggunakan sifat magnet dan daya mekanikal asas yang sama, terdapat dua jenis yang berbeza mengikut reka bentuk.
Dua jenis utama termasuk:
-Gandingan jenis cakera yang menampilkan dua bahagian cakera bersemuka yang dibenamkan dengan satu siri magnet di mana tork dipindahkan merentasi celah dari satu cakera ke cakera yang lain
-Gandingan jenis segerak seperti gandingan magnet kekal, gandingan sepaksi dan gandingan rotor di mana pemutar dalaman diletakkan di dalam pemutar luaran dan magnet kekal memindahkan tork dari satu pemutar ke pemutar yang lain.
Sebagai tambahan kepada dua jenis utama, gandingan magnet termasuk reka bentuk sfera, sipi, lingkaran dan tak linear. Alternatif gandingan magnetik ini membantu dalam penggunaan tork dan getaran, khususnya digunakan dalam aplikasi untuk biologi, kimia, mekanik kuantum dan hidraulik.
Dalam istilah yang paling mudah, gandingan magnet berfungsi menggunakan konsep asas yang menarik kutub magnet bertentangan. Daya tarikan magnet menghantar tork dari satu hab bermagnet ke yang lain (daripada ahli pemacu gandingan kepada anggota yang didorong). Tork menerangkan daya yang memutarkan objek. Apabila momentum sudut luaran digunakan pada satu hab magnet, ia memacu yang lain dengan menghantar tork secara magnetik antara ruang atau melalui penghalang pembendungan bukan magnet seperti dinding pemisah.
Jumlah tork yang dihasilkan oleh proses ini ditentukan oleh pembolehubah seperti:
-Suhu kerja
-Persekitaran di mana pemprosesan berlaku
-Polarisasi magnetik
-Bilangan pasangan tiang
-Dimensi pasangan tiang, termasuk jurang, diameter dan ketinggian
-Imbang sudut relatif pasangan
-Anjakan pasangan
Bergantung pada penjajaran magnet dan cakera atau rotor, polarisasi magnet adalah jejari, tangen atau paksi. Tork kemudiannya dipindahkan ke satu atau lebih bahagian yang bergerak.
Gandingan magnetik dianggap lebih baik daripada gandingan mekanikal tradisional dalam beberapa cara.
Kekurangan sentuhan dengan bahagian bergerak:
-Mengurangkan geseran
-Menghasilkan kurang haba
-Membuat penggunaan maksimum kuasa yang dihasilkan
-Mengakibatkan kurang haus dan lusuh
-Tidak menghasilkan bunyi bising
-Menghilangkan keperluan untuk pelinciran
Selain itu, reka bentuk tertutup yang dikaitkan dengan jenis segerak tertentu membolehkan gandingan magnet dihasilkan sebagai kalis habuk, kalis bendalir dan kalis karat. Peranti ini tahan kakisan dan direka bentuk untuk mengendalikan persekitaran operasi yang melampau. Faedah lain ialah ciri pemisah magnetik yang mewujudkan keserasian untuk digunakan di kawasan yang berpotensi bahaya impak. Selain itu, peranti yang menggunakan gandingan magnetik adalah lebih menjimatkan kos daripada gandingan mekanikal apabila terletak di kawasan yang mempunyai akses terhad. Gandingan magnet adalah pilihan popular untuk tujuan ujian dan pemasangan sementara.
Gandingan magnet adalah sangat cekap dan berkesan untuk pelbagai aplikasi di atas tanah termasuk:
-Robotik
-Kejuruteraan kimia
-Alat perubatan
-Pemasangan mesin
-Pemprosesan makanan
-Mesin putar
Pada masa ini, gandingan magnet dihargai kerana keberkesanannya apabila direndam dalam air. Motor yang terbungkus dalam penghalang bukan magnet dalam pam cecair dan sistem kipas membenarkan daya magnet mengendalikan kipas atau bahagian pam yang bersentuhan dengan cecair. Kegagalan aci air yang disebabkan oleh pencerobohan air dalam perumah motor dielakkan dengan memutar set magnet dalam bekas tertutup.
Aplikasi bawah air termasuk:
-Kenderaan pendorong penyelam
-Pam akuarium
-Kenderaan bawah air yang dikendalikan dari jauh
Apabila teknologi bertambah baik, gandingan magnet menjadi lebih lazim sebagai pengganti untuk pemacu kelajuan berubah-ubah dalam pam dan motor kipas. Contoh penggunaan industri yang penting ialah motor dalam turbin angin besar.
Nombor, saiz dan jenis magnet yang digunakan dalam sistem gandingan serta tork sepadan yang dihasilkan adalah spesifikasi yang ketara.
Spesifikasi lain termasuk:
-Kehadiran penghalang antara pasangan magnet, melayakkan radas untuk tenggelam dalam air
-Polarisasi magnetik
-Bilangan tork bahagian yang bergerak dipindahkan secara magnetik
Magnet yang digunakan dalam gandingan magnet terdiri daripada bahan nadir bumi seperti boron besi neodymium atau kobalt samarium. Halangan yang wujud antara pasangan magnet diperbuat daripada bahan bukan magnet. Contoh bahan yang tidak tertarik oleh magnet ialah keluli tahan karat, titanium, plastik, kaca dan gentian kaca. Baki komponen yang dipasang pada kedua-dua belah gandingan magnet adalah sama dengan yang digunakan dalam mana-mana sistem dengan gandingan mekanikal tradisional.
Gandingan magnet yang betul mesti memenuhi tahap tork yang diperlukan yang ditentukan untuk operasi yang dimaksudkan. Pada masa lalu, kekuatan magnet adalah faktor pengehad. Walau bagaimanapun, penemuan dan peningkatan ketersediaan magnet nadir bumi khas sedang berkembang pesat keupayaan gandingan magnetik.
Pertimbangan kedua ialah keperluan gandingan untuk sebahagian atau keseluruhannya terendam dalam air atau bentuk cecair lain. Pengeluar gandingan magnet menyediakan perkhidmatan penyesuaian untuk keperluan unik dan tertumpu.
