ფუნდამენტური დიზაინის მოსაზრებები

ძირითადი მაგნიტის დიზაინი
Magnabend მანქანა შექმნილია, როგორც ძლიერი DC მაგნიტი შეზღუდული სამუშაო ციკლით.
მანქანა შედგება 3 ძირითადი ნაწილისგან: -

მაგნიტის სხეული, რომელიც ქმნის მანქანის საფუძველს და შეიცავს ელექტრო-მაგნიტის ხვეულს.

სამაგრის ზოლი, რომელიც უზრუნველყოფს მაგნიტური ნაკადის გზას მაგნიტის ბაზის პოლუსებს შორის და ამით ამაგრებს ლითონის სამუშაო ნაწილს.

მოსახვევი სხივი, რომელიც მიტრიალებულია მაგნიტის სხეულის წინა კიდეზე და უზრუნველყოფს სამუშაო ნაწილზე ღუნვის ძალის გამოყენების საშუალებას.

3-D მოდელი:
ქვემოთ მოცემულია 3-D ნახაზი, რომელიც აჩვენებს U- ტიპის მაგნიტში ნაწილების ძირითად განლაგებას:

Ექსპლუატაციის პერიოდი

სამუშაო ციკლის კონცეფცია ელექტრომაგნიტის დიზაინის ძალიან მნიშვნელოვანი ასპექტია.თუ დიზაინი ითვალისწინებს უფრო მეტ სამუშაო ციკლს, ვიდრე საჭიროა, მაშინ ეს არ არის ოპტიმალური.მეტი სამუშაო ციკლი თავისებურად ნიშნავს, რომ მეტი სპილენძის მავთული იქნება საჭირო (შესაბამისად უფრო მაღალი ფასით) და/ან იქნება ნაკლები დამჭერი ძალა ხელმისაწვდომი.

შენიშვნა: უფრო მაღალი სამუშაო ციკლის მაგნიტს ექნება ნაკლები ენერგიის გაფრქვევა, რაც ნიშნავს, რომ ის მოიხმარს ნაკლებ ენერგიას და, შესაბამისად, იაფი იქნება მუშაობა.თუმცა, იმის გამო, რომ მაგნიტი ჩართულია მხოლოდ ხანმოკლე პერიოდის განმავლობაში, ექსპლუატაციის ენერგეტიკული ღირებულება ჩვეულებრივ განიხილება, როგორც ძალიან მცირე მნიშვნელობა.ამრიგად, დიზაინის მიდგომა არის იმდენი დენის გაფრქვევა, რამდენიც თქვენ შეგიძლიათ თავიდან აიცილოთ კოჭის გრაგნილების გადახურება.(ეს მიდგომა საერთოა ელექტრომაგნიტების უმეტესობისთვის).

Magnabend განკუთვნილია ნომინალური სამუშაო ციკლისთვის დაახლოებით 25%.

როგორც წესი, მოსახვევს მხოლოდ 2 ან 3 წამი სჭირდება.შემდეგ მაგნიტი გამორთული იქნება 8-დან 10 წამამდე, სანამ სამუშაო ნაწილი განლაგებულია და გასწორებულია შემდეგი მოსახვევისთვის.თუ სამუშაო ციკლის 25%-ს გადააჭარბებს, საბოლოოდ მაგნიტი ძალიან გაცხელდება და თერმული გადატვირთვა გაქრება.მაგნიტი არ დაზიანდება, მაგრამ უნდა გაცივდეს დაახლოებით 30 წუთის განმავლობაში ხელახლა გამოყენებამდე.

დარგში მანქანებთან მუშაობის გამოცდილებამ აჩვენა, რომ 25% სამუშაო ციკლი საკმაოდ ადეკვატურია ტიპიური მომხმარებლებისთვის.ფაქტობრივად, ზოგიერთმა მომხმარებელმა მოითხოვა აპარატის არჩევითი მაღალი სიმძლავრის ვერსიები, რომლებსაც აქვთ მეტი დამაგრების ძალა ნაკლები სამუშაო ციკლის ხარჯზე.

მაგნაბენდის დამჭერი ძალა:

პრაქტიკული დამაგრების ძალა:

პრაქტიკაში ეს მაღალი დამაგრების ძალა რეალიზდება მხოლოდ მაშინ, როცა ეს არ არის საჭირო(!), ანუ თხელი ფოლადის სამუშაო ნაწილების მოხრისას.ფერადი სამუშაო ნაწილების მოღუნვისას ძალა იქნება ნაკლები, როგორც ეს ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ გრაფიკზე და (ცოტა საინტერესოა), ასევე ნაკლებია სქელი ფოლადის სამუშაო ნაწილების მოსახვევისას.ეს იმიტომ ხდება, რომ დამჭერი ძალა, რომელიც საჭიროა მკვეთრი მოსახვევისთვის, ბევრად უფრო მაღალია, ვიდრე რადიუსის მოსახვევისთვის.ასე რომ, რა ხდება არის ის, რომ როდესაც მოსახვევი გრძელდება, სამაგრის წინა კიდე ოდნავ მაღლა დგას, რაც საშუალებას აძლევს სამუშაო ნაწილს შექმნას რადიუსი.

მცირე ჰაერის უფსკრული, რომელიც წარმოიქმნება, იწვევს დამჭერი ძალის უმნიშვნელო დაკარგვას, მაგრამ რადიუსის მოსახვევის ფორმირებისთვის საჭირო ძალა უფრო მკვეთრად დაეცა, ვიდრე მაგნიტის დამაგრების ძალა.ამრიგად, სტაბილური სიტუაციაა და სამაგრი არ იშლება.

ის, რაც ზემოთ არის აღწერილი, არის დახრის რეჟიმი, როდესაც მანქანა სისქის ზღვართან ახლოს არის.თუ კიდევ უფრო სქელი სამუშაო ნაწილის მოსინჯვა მოხდება, რა თქმა უნდა, სამაგრი ამოიწევს.

ეს დიაგრამა გვთავაზობს, რომ თუ სამაგრის ცხვირის კიდე ოდნავ გაფართოვდა და არა მკვეთრი, მაშინ შემცირდება ჰაერის უფსკრული სქელი მოსახვევისთვის.

მართლაც ასეა და სწორად დამზადებულ მაგნაბენდს ექნება სამაგრი რადიუსის კიდით.(რადიუსული კიდე ასევე ნაკლებად მიდრეკილია შემთხვევითი დაზიანებისკენ მკვეთრ კიდესთან შედარებით).

დახრის ზღვრული რეჟიმი:

თუ ძალიან სქელ სამუშაო ნაწილზე მოხრილის მცდელობაა, მაშინ მანქანა ვერ მოხრის მას, რადგან სამაგრი უბრალოდ აწევს.(საბედნიეროდ, ეს არ ხდება დრამატულად; დამჭერი უბრალოდ ჩუმად უშვებს).

თუმცა, თუ მოსახვევი დატვირთვა ოდნავ აღემატება მაგნიტის ღუნვის ტევადობას, მაშინ ჩვეულებრივ ხდება ის, რომ მოსახვევი იტყვის დაახლოებით 60 გრადუსს და შემდეგ სამაგრი დაიწყებს სრიალს უკან.წარუმატებლობის ამ რეჟიმში, მაგნიტს შეუძლია მხოლოდ ირიბად გაუძლოს მოსახვევ დატვირთვას სამუშაო ნაწილსა და მაგნიტის საწოლს შორის ხახუნის შექმნით.

სისქის სხვაობა აწევის გამო ჩავარდნასა და სრიალის გამო ჩავარდნას შორის, როგორც წესი, არც თუ ისე დიდია.
აწევის უკმარისობა გამოწვეულია სამუშაო ნაწილის მიერ სამაგრის წინა კიდეს ზევით.სამაგრის წინა კიდეზე დამაგრების ძალა ძირითადად არის ის, რაც ეწინააღმდეგება ამას.უკანა კიდეზე დამაგრებას მცირე ეფექტი აქვს, რადგან ის ახლოსაა იმ ადგილას, სადაც სამაგრი ტრიალებს.ფაქტობრივად, ეს არის მხოლოდ ნახევარი მთლიანი დამაგრების ძალისა, რომელიც ეწინააღმდეგება აწევას.

მეორეს მხრივ, სრიალს ეწინააღმდეგება მთლიანი შეკვრის ძალა, მაგრამ მხოლოდ ხახუნის საშუალებით, ამიტომ რეალური წინააღმდეგობა დამოკიდებულია სამუშაო ნაწილსა და მაგნიტის ზედაპირს შორის ხახუნის კოეფიციენტზე.

სუფთა და მშრალი ფოლადისთვის ხახუნის კოეფიციენტი შეიძლება იყოს 0,8-მდე, მაგრამ თუ შეზეთვა არსებობს, მაშინ ის შეიძლება იყოს 0,2-მდე.როგორც წესი, ეს იქნება სადღაც შუაში, რომ დახრის ზღვრული რეჟიმი ჩვეულებრივ სრიალის გამო იყოს, მაგრამ აღმოჩნდა, რომ მაგნიტის ზედაპირზე ხახუნის გაზრდის მცდელობა არ ღირს.

სისქის მოცულობა:

E-ტიპის მაგნიტის კორპუსისთვის 98 მმ სიგანისა და 48 მმ სიღრმის და 3800 ამპერი შემობრუნების კოჭით, სრული სიგრძის მოსახვევი სიმძლავრეა 1.6 მმ.ეს სისქე ეხება როგორც ფოლადის ფურცელს, ასევე ალუმინის ფურცელს.ალუმინის ფურცელზე ნაკლები შეკვრა იქნება, მაგრამ მისი მოსახვევისთვის ნაკლები ბრუნი იქნება საჭირო, ასე რომ ეს ანაზღაურდება ისე, რომ ორივე ტიპის ლითონისთვის მინიჭებული იყოს იგივე ლიანდაგის სიმძლავრე.

უნდა არსებობდეს გარკვეული უკუჩვენებები დრეკადობის მითითებულ სიმძლავრესთან დაკავშირებით: მთავარი ის არის, რომ ლითონის ფურცლის მოსავლიანობა შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს.1.6 მმ სიმძლავრე ეხება ფოლადს 250 მპა-მდე გამომუშავების სტრესით და ალუმინისთვის 140 მპა-მდე გამძლეობით.

უჟანგავი ფოლადის სისქის სიმძლავრე დაახლოებით 1.0 მმ-ია.ეს სიმძლავრე მნიშვნელოვნად ნაკლებია, ვიდრე სხვა მეტალების უმეტესობისთვის, რადგან უჟანგავი ფოლადი, როგორც წესი, არამაგნიტურია და ამასთან აქვს საკმაოდ მაღალი მოსავლიანობის სტრესი.

კიდევ ერთი ფაქტორი არის მაგნიტის ტემპერატურა.თუ მაგნიტს მიეცით საშუალება გაცხელდეს, მაშინ ხვეულის წინააღმდეგობა უფრო მაღალი იქნება და ეს თავის მხრივ გამოიწვევს მას ნაკლები დენის გამოყოფას, შესაბამისად, ქვედა ამპერ-მობრუნებით და დაბალი შეკვრის ძალით.(ეს ეფექტი ჩვეულებრივ საკმაოდ ზომიერია და ნაკლებად სავარაუდოა, რომ მანქანა არ დააკმაყოფილოს მისი სპეციფიკაციები).

საბოლოოდ, უფრო სქელი სიმძლავრის მაგნაბენდების დამზადება შეიძლებოდა, თუ მაგნიტის ჯვარი განყოფილება უფრო დიდი იქნებოდა.