Негізгі магниттік дизайн
Magnabend машинасы шектеулі жұмыс циклі бар қуатты тұрақты ток магниті ретінде жасалған.
Құрылғы 3 негізгі бөліктен тұрады: -
Машинаның негізін құрайтын және электромагниттік катушканы қамтитын магнит корпусы.
Магниттік негіздің полюстері арасындағы магнит ағынының жолын қамтамасыз ететін және осылайша табақ дайындамасын қысатын қысқыш жолақ.
Магнит корпусының алдыңғы жиегіне бұрылатын және дайындамаға иілу күшін қолдану құралын қамтамасыз ететін иілу арқалығы.
3-D үлгісі:
Төменде U-тәрізді магниттегі бөлшектердің негізгі орналасуын көрсететін 3-D сызбасы берілген:
Жұмыс циклі
Жұмыс циклінің тұжырымдамасы электромагнит дизайнының өте маңызды аспектісі болып табылады.Егер дизайн қажет болғаннан көп жұмыс циклін қамтамасыз етсе, бұл оңтайлы емес.Көбірек жұмыс циклі мыс сымның көбірек қажет болатынын (соның салдарынан жоғары бағамен) және/немесе қысу күші аз болатынын білдіреді.
Ескертпе: Жұмыс циклі жоғары магнитте қуат шығыны аз болады, яғни ол энергияны аз пайдаланады және осылайша жұмыс істеу арзанырақ болады.Дегенмен, магнит қысқа уақытқа ғана қосулы болғандықтан, жұмыстың энергия құны әдетте өте аз маңызды болып саналады.Осылайша, дизайн тәсілі - катушканың орамдарын қызып кетпеу үшін мүмкіндігінше көп қуат шығыны болуы.(Бұл тәсіл көптеген электромагниттік конструкцияларға тән).
Magnabend шамамен 25% номиналды жұмыс цикліне арналған.
Әдетте иілу үшін небәрі 2 немесе 3 секунд қажет.Содан кейін дайындаманың орнын ауыстырып, келесі иілуге дайын болғанша, магнит тағы 8-10 секундқа өшіріледі.Егер 25% жұмыс циклі асып кетсе, ақырында магнит тым қызып, термиялық шамадан тыс жүктеме өшіріледі.Магнит зақымдалмайды, бірақ оны қайта қолданар алдында шамамен 30 минут суыту керек.
Далада машиналармен жұмыс тәжірибесі 25% жұмыс циклі әдеттегі пайдаланушылар үшін жеткілікті екенін көрсетті.Іс жүзінде кейбір пайдаланушылар аз жұмыс циклі есебінен қысқыш күші көбірек болатын машинаның қосымша жоғары қуатты нұсқаларын сұрады.
Магнабенд қысқыш күші:
Практикалық қысу күші:
Іс жүзінде бұл жоғары қысқыш күш қажет болмаған кезде (!), яғни жұқа болат дайындамаларды майыстыру кезінде ғана жүзеге асады.Түсті дайындамаларды майыстыру кезінде күш жоғарыдағы графикте көрсетілгендей аз болады, және (сәл қызық), қалың болаттан жасалған дайындамаларды майыстыру кезінде де аз болады.Өйткені, күрт иілу жасау үшін қажет қысқыш күші радиус иілісі үшін қажет күштен өте жоғары.Сонымен, иілу кезінде қысқыштың алдыңғы шеті сәл көтеріледі, осылайша дайындама радиусты қалыптастыруға мүмкіндік береді.
Пайда болған шағын ауа саңылауы қысу күшінің аздап жоғалуына әкеледі, бірақ радиус иілісін қалыптастыру үшін қажетті күш магниттің қысу күшіне қарағанда күрт төмендеді.Осылайша, тұрақты жағдай пайда болады және қысқышты жібермейді.
Жоғарыда сипатталған нәрсе - машина өзінің қалыңдығы шегіне жақын болған кездегі иілу режимі.Егер одан да қалың дайындама қолданылса, әрине қысқышы көтеріледі.
Бұл диаграмма қысқыштың мұрын жиегі өткір емес, сәл радиусты болса, қалың иілу үшін ауа саңылауы азаяды деп болжайды.
Шынында да, бұл дұрыс және дұрыс жасалған Magnabend-тің радиусы бар жиегі бар қысқышы болады.(Радиусталған жиек өткір жиекпен салыстырғанда кездейсоқ зақымдалуға бейім емес).
Иілудің шекті режимі:
Егер өте қалың дайындамада майыстыру әрекеті жасалса, машина оны майыстыра алмайды, өйткені қысқышы жай ғана көтеріледі.(Бақытымызға орай, бұл драмалық жолмен болмайды; қысқыш тек тыныш жүруге мүмкіндік береді).
Алайда, егер иілу жүктемесі магниттің иілу мүмкіндігінен сәл ғана үлкен болса, онда әдетте иілу шамамен 60 градусқа дейін созылады, содан кейін қысқыш артқа қарай сырғана бастайды.Бұл істен шығу режимінде магнит дайындама мен магнит төсеніші арасында үйкеліс жасау арқылы иілу жүктемесіне жанама түрде ғана қарсы тұра алады.
Көтерілу салдарынан болған істен шығу мен сырғудан болған ақау арасындағы қалыңдық айырмашылығы әдетте онша көп емес.
Көтеру сәтсіздігі дайындаманың қысқыштың алдыңғы жиегін жоғары қарай көтеруіне байланысты.Қысқыштың алдыңғы жиегіндегі қысу күші негізінен бұған қарсы тұрады.Артқы жиекте қысқыштың әсері шамалы, себебі ол қысқыш бұралып жатқан жерге жақын.Іс жүзінде бұл көтерілуге қарсы тұратын жалпы қысу күшінің жартысы ғана.
Екінші жағынан, сырғуға жалпы қысу күші қарсы тұрады, бірақ тек үйкеліс арқылы, сондықтан нақты қарсылық дайындама мен магнит беті арасындағы үйкеліс коэффициентіне байланысты.
Таза және құрғақ болат үшін үйкеліс коэффициенті 0,8-ге дейін жоғары болуы мүмкін, бірақ майлау бар болса, ол 0,2-ге дейін төмен болуы мүмкін.Әдетте бұл иілу сәтсіздігінің шекті режимі әдетте сырғуға байланысты болатындай бір жерде болады, бірақ магнит бетіндегі үйкелісті арттыру әрекеттері тиімсіз деп табылды.
Қалыңдығы сыйымдылығы:
Ені 98 мм және тереңдігі 48 мм және 3 800 ампер айналым катушкасы бар E типті магнит корпусы үшін толық ұзындықтағы иілу сыйымдылығы 1,6 мм.Бұл қалыңдық болат параққа да, алюминий парағына да қатысты.Алюминий қаңылтырында қысқыш аз болады, бірақ оны майыстыру үшін аз момент қажет, осылайша бұл металдың екі түріне де бірдей өлшеу сыйымдылығын беретіндей өтеледі.
Белгіленген иілу қабілетіне қатысты кейбір ескертулер болуы керек: Ең бастысы, қаңылтыр табақтың аққыштық күші әртүрлі болуы мүмкін.1,6 мм сыйымдылық аққыштық кернеуі 250 МПа-ға дейінгі болатқа және 140 МПа-ға дейінгі аққыштық кернеуі бар алюминийге қатысты.
Тот баспайтын болаттан жасалған қалыңдығы шамамен 1,0 мм.Бұл сыйымдылық басқа металдардың көпшілігіне қарағанда айтарлықтай аз, өйткені тот баспайтын болат әдетте магнитті емес, бірақ жеткілікті жоғары шығымдылық кернеуіне ие.
Тағы бір фактор - магниттің температурасы.Егер магниттің қызып кетуіне рұқсат етілсе, онда катушканың кедергісі жоғарырақ болады және бұл өз кезегінде оның төменгі ампер-бұрылыстарымен және қысқыш күші азырақ ток шығаруына әкеледі.(Бұл әсер әдетте өте қалыпты және құрылғының техникалық сипаттамаларына сәйкес келмеуі мүмкін емес).
Ақырында, магниттің көлденең қимасы үлкенірек болса, сыйымдылығы қалыңырақ Magnabends жасалуы мүмкін.
Жіберу уақыты: 27 тамыз 2021 ж