Magneti põhidisain
Magnabendi masin on konstrueeritud piiratud töötsükliga võimsa alalisvoolumagnetina.
Masin koosneb kolmest põhiosast: -
Magnetkorpus, mis moodustab masina aluse ja sisaldab elektromagneti mähist.
Klambervarras, mis tagab magnetvoo jaoks tee magneti aluse pooluste vahel ja kinnitab seeläbi lehtmetalli tooriku.
Painutustala, mis on pööratud magneti korpuse esiserva ja annab vahendi paindejõu rakendamiseks toorikule.
3-D mudel:
Allpool on 3-D joonis, mis näitab osade põhilist paigutust U-tüüpi magnetis:
Töötsükkel
Töötsükli kontseptsioon on elektromagneti disaini väga oluline aspekt.Kui konstruktsioon näeb ette vajalikust suurema töötsükli, pole see optimaalne.Suurem töötsükkel tähendab oma olemuselt seda, et vaja on rohkem vasktraati (millega kaasnevad ka suuremad kulud) ja/või saadaval on väiksem kinnitusjõud.
Märkus. Kõrgema töötsükliga magnetil on väiksem võimsuse hajumine, mis tähendab, et see kasutab vähem energiat ja on seega odavam kasutada.Kuna aga magnet on SISSE lülitatud vaid lühikest aega, peetakse töö energiakulu tavaliselt väga väikeseks.Seega on disainilahenduse eesmärk saavutada nii palju võimsuse hajumist, kui võimalik, et vältida mähise mähiste ülekuumenemist.(See lähenemine on tavaline enamiku elektromagnetilahenduste puhul).
Magnabend on mõeldud umbes 25% nominaalseks töötsükliks.
Tavaliselt kulub kurvi tegemiseks vaid 2 või 3 sekundit.Magnet on seejärel veel 8–10 sekundit välja lülitatud, kuni töödeldav detail on ümber paigutatud ja järgmiseks painutamiseks valmis.Kui 25% töötsükkel on ületatud, läheb magnet lõpuks liiga kuumaks ja termiline ülekoormus rakendub.Magnet ei saa kahjustada, kuid enne uuesti kasutamist tuleb sellel lasta umbes 30 minutit jahtuda.
Töökogemus masinatega kohapeal on näidanud, et 25% töötsükkel on tavakasutajatele üsna piisav.Tegelikult on mõned kasutajad soovinud masina valikulisi suure võimsusega versioone, millel on suurem kinnitusjõud väiksema töötsükli arvelt.
Magnabendi kinnitusjõud:
Praktiline kinnitusjõud:
Praktikas saavutatakse see suur kinnitusjõud ainult siis, kui seda pole vaja(!), st õhukeste terastoorikute painutamisel.Värviliste toorikute painutamisel on jõud väiksem, nagu on näidatud ülaltoodud graafikul, ja (veidi uudishimulikult) on see väiksem ka paksude terasest detailide painutamisel.Seda seetõttu, et järsu kurvi tegemiseks vajalik kinnitusjõud on palju suurem kui raadiusega painde jaoks vajalik.Mis juhtub, on see, et painde edenedes tõuseb klambri esiserv veidi ülespoole, võimaldades töödeldaval detailil moodustada raadius.
Tekkiv väike õhupilu põhjustab kinnitusjõu vähese kaotuse, kuid raadiuse painde moodustamiseks vajalik jõud on langenud järsemalt kui magneti kinnitusjõud.Nii on tulemuseks stabiilne olukord ja klamber ei lase lahti.
Eespool on kirjeldatud painderežiimi, kui masin on oma paksuse piiri lähedal.Kui proovite kasutada veelgi paksemat detaili, siis loomulikult tõuseb kinnitusklamber maha.
See diagramm viitab sellele, et kui klambertala nina serv oleks veidi raadiuses, mitte terav, väheneks õhuvahe paksuks painutamiseks.
Tõepoolest, see on nii ja korralikult valmistatud Magnabendil on raadiuse servaga klamber.(Ka raadiusega serv on palju vähem altid juhuslikele kahjustustele kui terav serv).
Painde tõrke piirrežiim:
Kui väga paksu töödeldavat detaili üritatakse painutada, ei suuda masin seda painutada, sest klambrilatt tõuseb lihtsalt ära.(Õnneks ei juhtu see dramaatiliselt, klamber lihtsalt laseb vaikselt lahti).
Kui aga paindekoormus on ainult veidi suurem kui magneti paindevõime, siis üldiselt juhtub see, et painutus liigub umbes 60 kraadini ja seejärel hakkab klamber tagurpidi libisema.Selles rikkerežiimis suudab magnet paindekoormusele vastu seista ainult kaudselt, tekitades töödeldava detaili ja magneti aluse vahel hõõrdumist.
Tõstmisest tingitud rikke ja libisemisest tingitud rikke paksuse erinevus ei ole üldiselt väga suur.
Tõstetõrge on tingitud sellest, et toorik liigutab klambri esiserva ülespoole.Peamiselt takistab seda kinnitusjõud klambri esiservas.Tagumise serva kinnitusel on vähe mõju, kuna see on klambritala pöördekoha lähedal.Tegelikult on see ainult pool kogu kinnitusjõust, mis takistab tõstmist.
Teisest küljest takistab libisemist kogu kinnitusjõud, kuid ainult hõõrdumise tõttu, nii et tegelik takistus sõltub töödeldava detaili ja magneti pinna vahelisest hõõrdetegurist.
Puhta ja kuiva terase hõõrdetegur võib ulatuda 0,8-ni, kuid määrimise korral võib see olla kuni 0,2.Tavaliselt on see kuskil vahepeal, nii et paindetõkete marginaalne režiim on tavaliselt tingitud libisemisest, kuid on leitud, et katsed suurendada hõõrdumist magneti pinnal ei ole kasulikud.
Paksuse mahutavus:
98 mm laiuse ja 48 mm sügavusega E-tüüpi magnetkorpuse ning 3800 amprise pöördega mähisega täispikkuses paindevõime on 1,6 mm.See paksus kehtib nii teraslehe kui ka alumiiniumlehe kohta.Alumiiniumplekk on vähem kinnitatud, kuid selle painutamiseks on vaja vähem pöördemomenti, nii et see kompenseerib nii, et mõlemat tüüpi metallide puhul on sama mõõtevõime.
Kinnitatud paindevõime osas peavad olema mõned hoiatused: Peamine neist on see, et lehtmetalli voolavuspiir võib olla väga erinev.1,6 mm mahutavus kehtib terasele, mille voolavuspiir on kuni 250 MPa ja alumiiniumile, mille voolavuspiir on kuni 140 MPa.
Roostevaba terase paksus on umbes 1,0 mm.See võimsus on oluliselt väiksem kui enamiku teiste metallide puhul, kuna roostevaba teras on tavaliselt mittemagnetiline ja sellel on siiski suhteliselt kõrge voolavuspiir.
Teine tegur on magneti temperatuur.Kui magnetil on lastud kuumeneda, siis on mähise takistus suurem ja see omakorda põhjustab selle väiksema vooluhulga ning sellest tulenevalt väiksema ampripöörde ja väiksema kinnitusjõu.(See mõju on tavaliselt üsna mõõdukas ja tõenäoliselt ei põhjusta masin oma tehnilistele nõuetele).
Lõpuks saaks teha ka paksema võimsusega Magnabende, kui magneti ristlõige oleks suurem.
Postitusaeg: 27. august 2021