Асноўны дызайн магніта
Машына Magnabend распрацавана як магутны магніт пастаяннага току з абмежаваным працоўным цыклам.
Машына складаецца з 3 асноўных частак: -
Корпус магніта, які складае аснову машыны і змяшчае шпульку электрамагніта.
Заціск, які забяспечвае шлях для магнітнага патоку паміж палюсамі падставы магніта і тым самым заціскае ліставую нарыхтоўку.
Бэлька выгібу, якая паварочваецца да пярэдняга краю корпуса магніта і забяспечвае сродак для прыкладання выгібнай сілы да нарыхтоўкі.
3-D мадэль:
Ніжэй прыведзены трохмерны малюнак, які паказвае асноўнае размяшчэнне дэталяў у магніту U-тыпу:
Рабочы цыкл
Канцэпцыя працоўнага цыклу з'яўляецца вельмі важным аспектам канструкцыі электрамагніта.Калі канструкцыя прадугледжвае большы працоўны цыкл, чым неабходна, гэта не аптымальна.Больш працоўны цыкл па сутнасці азначае, што спатрэбіцца больш меднага дроту (з адпаведнай большай коштам) і / або будзе менш даступная сіла заціску.
Заўвага: магніт з больш высокім працоўным цыклам будзе мець меншае рассейванне магутнасці, што азначае, што ён будзе выкарыстоўваць менш энергіі і, такім чынам, будзе танней у эксплуатацыі.Аднак, паколькі магніт уключаны толькі на кароткі час, то выдаткі на энергію пры эксплуатацыі звычайна разглядаюцца як вельмі малаважныя.Такім чынам, дызайнерскі падыход заключаецца ў тым, каб мець столькі рассейвання магутнасці, колькі вы можаце абыйсціся, каб не пераграваць абмоткі шпулькі.(Гэты падыход з'яўляецца агульным для большасці канструкцый электрамагнітаў).
Magnabend разлічаны на намінальны працоўны цыкл каля 25%.
Звычайна на выгіб патрабуецца ўсяго 2 ці 3 секунды.Затым магніт будзе выключаны яшчэ на 8-10 секунд, пакуль нарыхтоўка будзе перастаўлена і выраўнавана гатовая да наступнага выгібу.Калі працоўны цыкл перавышаны 25%, то ў канчатковым выніку магніт нагрэецца і спрацуе цеплавая перагрузка.Магніт не пашкодзіцца, але перад паўторным выкарыстаннем яму трэба даць астыць каля 30 хвілін.
Вопыт эксплуатацыі машын у палявых умовах паказаў, што працоўны цыкл 25% цалкам дастатковы для звычайных карыстальнікаў.На самай справе некаторыя карыстальнікі прасілі дадатковыя версіі машыны высокай магутнасці, якія маюць вялікую сілу заціску за кошт меншага цыклу працы.
Сіла заціску Magnabend:
Практычная сіла заціску:
На практыцы гэтая высокая сіла заціску рэалізуецца толькі тады, калі яна не патрэбна(!), то бок пры згінанні тонкіх сталёвых дэталяў.Пры згінанні каляровых дэталяў высілак будзе менш, як паказана на графіку вышэй, і (трохі цікава), яно таксама менш пры згінанні тоўстых сталёвых дэталяў.Гэта тлумачыцца тым, што сіла заціску, неабходная для рэзкага выгібу, значна вышэйшая, чым неабходная для радыуснага выгібу.Такім чынам, што адбываецца, так гэта тое, што па меры згінання пярэдні край заціску злёгку падымаецца, што дазваляе нарыхтоўцы ўтвараць радыус.
Невялікі паветраны зазор, які ўтвараецца, выклікае невялікую страту сілы заціску, але сіла, неабходная для фарміравання радыусу выгібу, знізілася больш рэзка, чым сіла заціску магніта.Такім чынам атрымліваецца стабільная сітуацыя, і заціск не адпускае.
Вышэй апісаны рэжым выгібу, калі станок знаходзіцца каля мяжы таўшчыні.Калі паспрабаваць нарыхтоўку яшчэ больш тоўстай, то, вядома, заціск падымецца.
Гэтая схема сведчыць аб тым, што калі б носавая кромка заціску была трохі радыуснай, а не рэзкай, то паветраны зазор для тоўстага выгібу паменшыўся б.
Сапраўды гэта так, і правільна зроблены Magnabend будзе мець заціск з радыусным краем.(Радыусная абза таксама значна менш схільная выпадковаму пашкоджанню ў параўнанні з вострым краем).
Гранічны рэжым адмовы выгібу:
Пры спробе згінання вельмі тоўстай нарыхтоўкі станок не зможа сагнуць яе, таму што заціск проста падымецца.(На шчасце, гэта адбываецца не драматычным чынам; заціск проста адпускаецца ціха).
Аднак калі нагрузка на выгіб толькі крыху больш, чым здольнасць магніта на выгіб, то звычайна адбываецца тое, што выгіб працягнецца прыкладна на 60 градусаў, а затым заціск пачне слізгаць назад.У гэтым рэжыме адмовы магніт можа супрацьстаяць нагрузцы на выгіб толькі ўскосна, ствараючы трэнне паміж нарыхтоўкай і ложам магніта.
Розніца ў таўшчыні паміж адмовай з-за адрыву і адмовай з-за слізгацення, як правіла, не вельмі вялікая.
Збой пры ўздыме адбываецца з-за таго, што нарыхтоўка цягне пярэдні край заціску ўверх.Гэтаму супраціўляецца ў асноўным сіла заціску на пярэднім краі заціску.Заціск на заднім краі мае невялікі эфект, таму што ён знаходзіцца блізка да месца павароту заціску.На самай справе гэта толькі палова агульнай сілы заціску, якая супраціўляецца адрыву.
З іншага боку, слізгаценню супраціўляецца агульная сіла заціску, але толькі праз трэнне, таму фактычнае супраціўленне залежыць ад каэфіцыента трэння паміж нарыхтоўкай і паверхняй магніта.
Для чыстай і сухой сталі каэфіцыент трэння можа дасягаць 0,8, але калі прысутнічае змазка, то ён можа быць і 0,2.Як правіла, гэта будзе недзе пасярэдзіне, так што гранічны рэжым адмовы выгібу звычайна з'яўляецца з-за слізгацення, але спробы павялічыць трэнне аб паверхні магніта аказаліся невыгоднымі.
Ёмістасць таўшчыні:
Для корпуса магніта тыпу Е шырынёй 98 мм і глыбінёй 48 мм і са шпулькай 3800 ампер магутнасць выгібу па ўсёй даўжыні складае 1,6 мм.Гэтая таўшчыня тычыцца як сталёвага, так і алюмініевага ліста.Будзе менш заціскання алюмініевага ліста, але для яго згінання патрабуецца меншы крутоўны момант, так што гэта кампенсуецца такім чынам, каб даць аднолькавую ёмістасць для абодвух тыпаў металу.
Неабходна мець некаторыя заўвагі адносна заяўленай здольнасці на выгіб: галоўная з іх заключаецца ў тым, што мяжа цякучасці ліставога металу можа моцна адрознівацца.Ёмістасць 1,6 мм адносіцца да сталі з напружаннем цякучасці да 250 МПа і алюмінію з напружаннем цякучасці да 140 МПа.
Таўшчыня нержавеючай сталі складае каля 1,0 мм.Гэтая ёмістасць значна меншая, чым для большасці іншых металаў, таму што нержавеючая сталь звычайна немагнітная і пры гэтым мае дастаткова высокі гранічны напружанасць.
Яшчэ адзін фактар - тэмпература магніта.Калі магніту было дазволена нагрэцца, супраціў шпулькі будзе вышэй, і гэта, у сваю чаргу, прывядзе да таго, што ён будзе спажываць меншы ток з наступным меншымі ампер-віткамі і меншай сілай заціску.(Гэты эфект звычайна даволі ўмераны і наўрад ці прывядзе да таго, што машына не будзе адпавядаць сваім спецыфікацыям).
Нарэшце, магнабенды ёмістасці можна было б зрабіць больш, калі б перасек магніта было большым.
Час публікацыі: 27 жніўня 2021 г