Электромагнитный стол своими руками

Электромагнитные плиты для шлифовальных станков

На плоскошлифовальных станках широко применяют электромагнитные плиты. Обрабатываемые стальные детали, расположенные на таких плитах, удерживаются во время обработки силами магнитного притяжения плиты. Электромагнитное закрепление имеет преимущества по сравнению с зажатием в кулачках. Включая ток, можно сразу закрепить много деталей, расположенных на поверхности плиты.

При электромагнитном закреплении может быть достигнута большая точность обработки, так как заготовка при нагреве в процессе обработки не сжата с боков и может свободно расширяться. При электромагнитном закреплении имеется возможность обрабатывать детали с торца и сбоку.

Однако электромагнитное закрепление не обеспечивает таких больших усилий, как при зажатии посредством кулачков. В случае аварийного перерыва в питании обмотки электромагнитной плиты происходит срыв детали с ее поверхности. Поэтому электромагнитные плиты не применяют при больших силах резания. Кроме того, стальные детали, обработанные на электромагнитных плитах, часто сохраняют остаточный магнетизм.

Электромагнитная плита (рис. 1) имеет корпус 1, изготовленный из мягкой стали, днище которого снабжено полюсными выступами 2. Сверху наложена крышка 3, у которой участки 4, расположенные над полюсами, отделены прослойками 5 из немагнитного материала (сплав свинца и сурьмы, оловянные сплавы, бронза и др.).

При пропускании постоянного тока через катушки 6 все участки наружной поверхности крышки (зеркала), окруженные немагнитными прослойками, являются одним полюсом (например, северным); вся же остальная поверхность плиты — другим полюсом (например, южным). Обрабатываемая деталь 7, перекрывающая в любом месте немагнитную прослойку, замыкает магнитный поток одного из полюсов 2 и поэтому притягивается к поверхности плиты.

Для закрепления небольших обрабатываемых деталей расстояние между полюсами 2 желательно делать как можно меньшим. Однако это осуществить трудно, так как между полюсами должны быть размещены витки двух катушек 6. Поэтому для закрепления мелких деталей применяют электромагнитные плиты с пазами, заполненными немагнитным материалом (рис. 2).

Эта плита имеет только одну катушку 2. Корпус 1 плиты накрыт толстой стальной крышкой 3 с близко расположенными немагнитными пазами 4. При размещении на поверхности плиты небольшой обрабатываемой детали 5 часть магнитного потока катушки замкнется через крышку 3 ниже пазов, а часть его, огибая немагнитный паз, перекрытый деталью 5, пройдет через деталь, обеспечивая ее притяжение. Так как через деталь проходит только часть магнитного потока, сила притяжения этих плит ниже, чем у плит, имеющих сквозные прослойки.

Кроме электромагнитных плит, предназначенных для возвратно-поступательного движения, широкое распространение получили вращающиеся электромагнитные плиты, обычно называемые электромагнитными столами.

Рис. 1. Электромагнитная плита

Рис. 2. Электромагнитная плита для мелких деталей

Рис. 3. Стол с неподвижными электромагнитами

Рис. 4. Включение электромагнитной плиты

В промышленности применяются также столы с неподвижными электромагнитами (рис. 3). Корпус 1 стола вращается над неподвижными электромагнитами 2, расположенными по окружности. Когда через обмотку 3 протекает постоянный ток, магнитный поток замыкается (как указано на рис. 3 штриховой линией), обеспечивая притяжение детали.

Электромагнитные столы этого типа помимо немагнитных пазов, расположенных по концентрическим окружностям, имеют сквозные радиальные немагнитные прослойки, разделяющие корпус стола и его рабочую поверхность на секторы, не имеющие магнитной связи один с другим. Если электромагниты 2 расположить не по всей окружности, то у такого стола образуется сектор, на котором детали не будут закреплены и могут быть легко сняты. Стол с неподвижными электромагнитами опирается на кольцевые направляющие, изготовленные из немагнитного материала (обычно бронзы). Это исключает возможность замыкания потока под электромагнитами.

Сила притяжения электромагнитной плиты в большой степени зависит от материала и размеров закрепляемой детали, от числа деталей на ее поверхности, от положения детали на плите и от конструкции плиты: Сила притяжения электромагнитных плит колеблется в пределах 20—130 Н/см2 (2—13 кгс/см2).

При работе электромагнитная плита нагревается, во время выключения — охлаждается. Это вызывает движение воздуха через все неплотности, в результате чего внутри плиты может конденсироваться влага. Поэтому при конструировании электромагнитных плит важно предусмотреть защиту катушек плиты от воздействия охлаждающей жидкости. Для этого внутреннюю полость плиты заливают битумом.

Для питания электромагнитных плит применяют постоянный ток напряжением 24, 48, 110 и 220 В. Наиболее часто применяют ток напряжением 110 В. Питание электромагнитных плит переменным током неприемлемо вследствие сильного размагничивающего и нагревающего действия вихревых токов.

Катушки отдельных полюсов электромагнитной плиты обычно соединяют последовательно. Реже применяют их переключение с последовательного на параллельное соединение, используя 110 В при параллельном соединении катушек и 220 В при последовательном. Мощность, потребляемая электромагнитными плитами, составляет 100—300 Вт. В качестве источника питания электромагнитных плит обычно применяют селеновые выпрямители. В комплект выпрямителя входят трансформатор, предохранитель и выключатель.

Схема включения электромагнитной плиты приведена на рис. 4. Если переключатель ПП находится в указанном на схеме положении, привод движения стола (и вращения круга, если это требуется) может быть пущен в ход лишь при включенной электромагнитной плите. В этом случае обмотка электромагнитной плиты ЭП получает питание от выпрямителя В, подключенного к сети через трансформатор Тр.

Последовательно с этой обмоткой включена катушка реле тока РТ, замыкающий контакт которого включен последовательно с катушкой контактора 1К. Если вследствие какой-либо аварии питание электромагнитной плиты прекратится, реле тока РТ своим контактом разорвет цепь катушки 1К, и двигатель вращения стола (часто и шлифовального круга) отключается. Поворот переключателя ПП дает возможность включать двигатель без плиты.

Возможность пробоя изоляции обмотки электромагнитной плиты при ее отключении в данном случае исключена. Цепь обмотки после отключения плиты остается замкнутой через плечи выпрямителя.

Вследствие наличия остаточного магнетизма стальные детали после их обработки часто бывает трудно снять с плиты. Для облегчения съема деталей через обмотку электромагнитной плиты после окончания обработки пропускают небольшой ток противоположного направления. Для подвода тока к плите при небольшой длине ее хода обычно применяют специальный гибкий провод в резиновой оболочке.

При поступательном движении плиты на более значительное расстояние применяют медные шины со скользящими по ним щеткам. У тяжелых станков используют троллейные провода. К электромагнитным столам ток подводят посредством контактных колец.

Помимо рассмотренных электромагнитных закрепляющих устройств применяют плиты с постоянными магнитами. Для таких плит не требуется источников питания, и поэтому не может быть внезапного срыва деталей с поверхности плиты при перебое в электроснабжении. Кроме того, плиты с постоянными магнитами более надежны в эксплуатации.

Рис. 5. Плита с постоянными магнитами

Рис. 6. Магнитное приспособление

Рис. 7. Демагнетизатор

Плита (рис. 5, а) имеет корпус 4, внутри которого расположен пакет из постоянных магнитов 2. Между магнитами помещены бруски мягкого железа 1, отделенные от магнитов прокладками 6 из немагнитного материала. Пакет стянут латунными болтами 8. Он опирается на основание 3 из мягкой стали, а сверху накрыт плитой 5 также из мягкой стали. Плита 5 имеет немагнитные прослойки, отделяющие части ее поверхности, находящиеся над полюсами. Корпус 4 плиты выполнен из силумина или немагнитного чугуна. Стальная заготовка 7, положенная на плиту 5, притягивается находящимися под ней полюсами. Магнитные потоки полюсов замыкаются, как показано штриховой линией на рис 5, а.

Для съема детали с электромагнитной плиты полюсный пакет сдвигают. В таком положении полюсов их магнитные потоки замыкаются, минуя деталь 7 (штриховая линия на рис. 5, б). При этом деталь может быть легко снята. Пакет перемещается вручную с помощью эксцентрика, не показанного на рисунке.

Внутреннюю полость плиты заполняют вязкой антикоррозионной смазкой, которая уменьшает усилие, необходимое для смещения блока с магнитами. В промышленности применяют стационарные, поворотные, синусные, разметочные, шабровочные и другие плиты с постоянными магнитами.

Магнитное приспособление для поперечного сверления валиков изображено на рис. 6. Если постоянный магнит 2 находится в положении, показанном на рис. 6, деталь закреплена и приспособление притянуто к стальному столу станка. При повороте магнита 2 на 90° магнитный поток замыкается через стальные части 1 и 3 корпуса приспособления, и притяжение детали и приспособления прекращается.

Рис. 8 Шлифовальный станок с электромагнитной плитой

Приспособления с постоянными магнитами употребляют также в качестве основания стойки индикатора, светильника, арматуры охлаждающей жидкости, правильного устройства и т. д. После разборки приспособления с постоянными магнитами требуют намагничивания на специальной установке.

Читать еще:  Дробильный станок по дереву

Плиты с такими магнитами отличаются высокой силой притяжения. На фрезерных, строгальных и других станках применяют ферритные керамические постоянные магниты.

Для уничтожения остаточного магнетизма обработанных деталей употребляют специальные демагнетизаторы. Демагнетизатор, показанный на рис. 7, предназначен для размагничивания деталей массового производства (колец шарикоподшипников). Детали скользят по наклонному мостику 1 из немагнитного материала. При этом они проходят внутри катушки 2, питаемой переменным током, и, подвергаясь перемагничиванию переменным полем, теряют остаточный магнетизм. Интенсивность поля ослабевает по мере удаления движущейся детали от катушки 2. Эти аппараты устанавливают непосредственно на станках.

Как сделать электромагнит в домашних условиях

Электромагнит – искусственный магнит, у которого магнитное поле возникает и концентрируется в ферромагнитном сердечнике в результате прохождения электрического тока по охватывающей его обмотке, т.е. при пропускании тока через катушку помещенный внутри нее сердечник приобретает свойства естественного магнита.

Область применения электромагнитов очень обширна. Их используют в электрических машинах и аппаратах, в устройствах автоматики, в медицине, в различного рода научных исследованиях. Наиболее часто электромагниты и соленоиды используются для перемещения каких-то механизмов, а на производствах для подъёма груза.

Так, например, грузоподъемный электромагнит является очень удобным, производительным и экономичным механизмом: для закрепления и освобождения транспортируемого груза не требуется обслуживающий персонал. Достаточно положить электромагнит на перемещаемый груз и включить электрический ток в катушку электромагнита и груз притянется к электромагниту, а для освобождения от груза необходимо лишь отключить ток.

Конструкция электромагнита легка для повторения и в сущности не представляет собой ничего кроме сердечника и катушки из проводника. В этой статье мы ответим на вопрос как сделать электромагнит своими руками?

Как работает электромагнит (теория)

Если по проводнику протекает электрический ток, то вокруг этого проводника образуется магнитное поле. Так как ток может течь только тогда, когда цепь замкнута, то проводник должен представлять собой замкнутый контур, как, например, круг, который является простейшим замкнутым контуром.

Раньше проводником, свернутым в круг, часто пользовались для наблюдения действия тока на магнитную стрелку, помещенную в его центре. В этом случае стрелка находится на равном расстоянии от всех частей проводника, благодаря чему легче можно наблюдать действие тока на магнит.

Чтобы усилить действие электрического тока на магнит, можно прежде всего увеличить ток. Однако, если обогнуть проводник, по которому протекает какой-то ток, два раза вокруг охватываемого им контура, то действие тока на магнит удвоится.

Таким образом можно во много раз увеличить это действие, огибая проводник соответствующее число раз вокруг данного контура. Получающееся при этом проводящее тело, состоящее из отдельных витков, число которых может быть произвольным, называется катушкой.

Вспомним курс школьной физики, а именно о том, что при протекании электрического тока через проводник возникает магнитное поле. Если проводник свернуть в катушку линии магнитной индукции всех витков сложатся, и результирующее магнитное поле будет сильнее чем для одиночного проводника.

Магнитное поле, порожденное электрическим током в принципе не имеет существенных отличий по сравнению с магнитным если вернуться к электромагнитам, то формула его тяговой силы выглядит так:

где F – сила тяги, кГ (сила измеряется также в ньютонах, 1 кГ =9,81 Н, или 1 Н =0,102 кГ); B – индукция, Тл; S – площадь сечения электромагнита, м2.

То есть сила тяги электромагнита зависит от магнитной индукции, рассмотрим её формулу:

Здесь U0 – магнитная постоянная (12.5*107 Гн/м), U – магнитная проницаемость среды, N/L – число витков на единицу длины соленоида, I – сила тока.

Отсюда следует, что сила с которой магнит притягивает что-либо зависит от силы тока, количества витков и магнитной проницаемости среды. Если в катушке нет сердечника – средой является воздух.

Ниже приведена таблица относительных магнитных проницаемостей для разных сред. Мы видим, что у воздуха она равна 1, а у других материалов в десятки и даже сотни раз больше.

В электротехнике используют специальный металл для сердечников, его часто называют электротехнической или трансформаторной сталью. В третьей строке таблицы вы видите «Железо с кремнием» у которого относительная магнитная проницаемость равна 7*103 или 7000 Гн/м.

Это и есть усредненное значение для трансформаторной стали. Она отличается от обычной как раз-таки содержанием кремниями. На практике её относительная магнитная проницаемость зависит от приложенного поля, но не будем углубляться в подробности. Что даёт сердечник в катушке? Сердечник из электротехнической стали усилит магнитное поле катушки примерно в 7000-7500 раз!

Всё что нужно запомнить для начала – это то, что от материала сердечника внутри катушки зависит магнитная индукция, а от неё зависит сила с которой будет тянуть электромагнит.

Практика

Одним из наиболее популярных опытов, которые проводят для демонстрации возникновения магнитного поля вокруг проводника является опыт с металлической стружкой. Проводник накрывают листом бумаги и на него насыпают магнитную стружку, потом через проводник пропускают электрический ток, и стружка изменяет своё располагаясь каким-то образом на листе. Это уже почти электромагнит.

Но для электромагнита просто притягивать металлические стружки недостаточно. Поэтому нужно его усилить, исходя из вышесказанного – нужно сделать катушку, намотанную на металлический сердечник. Простейшим примером – будет изолированный медный провод, намотанный на гвоздь или болт.

Такой электромагнит способен притягивать разные булавки, скрепи и тому подобное.

В качестве провода можно использовать либо любой провод в ПВХ или другой изоляции, либо медный провод в лаковой изоляции типа ПЭЛ или ПЭВ, которые используются для обмоток трансформаторов, динамиков, двигателей и прочее. Найти его можно либо новый в катушках, либо смотать с тех же трансформаторов.

10 Нюансов изготовления электромагнитов простыми словами:

1. Изоляция по всей длине проводника должна быть однородной и целой, чтобы не было межвитковых замыканий.

2. Намотка должна идти в одну сторону как на катушке с нитками, то есть нельзя изогнуть провод на 180 градусов и пойти в обратном направлении. Это связано с тем что результирующее магнитное поле будет равно алгебраической сумме полей каждого витка, если не вдаваться в подробности, то витки, намотанные в обратную сторону, будут порождать электромагнитное поле противоположное по знаку, в результате поля будут вычитаться и в результате сила электромагнита будет меньше, а если витков в одном и другом направлении будет одинаковое количество – магнит совсем ничего не будет притягивать, так как поля подавят друг друга.

3. Сила электромагнита также будет зависеть от силы тока, а он от напряжения приложенного к катушке и её сопротивления. Сопротивление катушки зависит от длины провода (чем длиннее, тем оно больше) и площади его поперечного сечения (чем больше сечение, тем меньше сопротивление) приблизительный расчёт можно провести по формуле – R=p*L/S

4. Если ток будет слишком большим – катушка сгорит

5. При постоянном токе – ток будет больше, чем при переменном из-за влияния реактивного сопротивления индуктивности.

6. При работе на переменном токе – электромагнит будет гудеть и дребезжать, его поле будет постоянно менять направление, а его тяговая сила будет меньше (в два раза) чем при работе на постоянном. При этом сердечник для катушек переменного тока выполняется из тонколистового металла, собираясь в единое целое, при этом пластины друг от друга изолируются лаком или тонким слоем окалины (оксида), т.н. шихты – для уменьшения потерь и токов Фуко.

7. При одинаковой тяговой силе электрический магнит переменного тока будет весить в два раза больше, соответственно возрастают и габариты.

8. Но стоит учесть, что электромагниты переменного тока обладают большим быстродействием чем магниты постоянного тока.

9. Сердечники электромагнитов постоянного тока

10. Оба типа электромагнитов могут работать как на постоянном, так и на переменном токе, вопрос только какой силой он будет обладать, какие потери и нагрев будут происходить.

3 идеи для электромагнита из подручных средств на практике

Как уже было сказано самый простой способ сделать электромагнит – использовать металлический стержень и медный провод подобрав и один и другой под нужную мощность. Напряжение питания этого устройства подбирается опытным путем исходя из силы тока и нагрева конструкции. Для удобства можно использовать пластиковую катушку от ниток или подобного, а под её внутренее отверстие подобрать сердечник – болт или гвоздь.

Читать еще:  Ручка для выжигателя своими руками

Второй вариант – использовать почти готовый электромагнит. Вспомните об электромагнитных коммутационных приборах – реле, магнитных пускателях и контакторах. Для использования на постоянном токе и напряжении 12В удобно использовать катушку от автомобильных реле. Всё что нужно сделать – снять корпус выломать подвижные контакты и подключить питание.

Для работы от 220 или 380 вольт удобно использовать катушки магнитных пускателей и контакторов, они намотаны на оправке и легко вынимаются. Сердечник подберите исходя из площади поперечного сечения отверстия в катушке.

Так вы можете включать магнит от розетки, а регулировать его силу удобно если использовать реостат или ограничивать ток с помощью мощного сопротивления, например, нихромовой спирали.

Как сделать мощный электромагнит

Электромагнит – это магнит, который работает (создаёт магнитное поле) только при протекании через катушку электрического тока. Чтобы сделать мощный электромагнит, нужно взять магнитопровод и обмотать его медной проволокой и просто пропустить ток по этой проволоке. Магнитопровод начнет намагничиваться катушкой и начнет притягивать железные предметы. Хотите мощный магнит – поднимайте напряжение и ток, экспериментируйте. А чтобы не мучится и не собирать магнит самому, можно просто достать катушку с магнитного пускателя (они бывают разные, на 220В/380В). Достаете эту катушку и внутрь вставляем кусок любой железяки (например, обычный толстый гвоздь) и включаем в сеть. Вот это будет по-настоящему не плохой магнит. А если у вас нет возможности достать катушку с магнитного пускателя, то сейчас рассмотрим, как сделать электромагнит самому.

Для сборки электромагнита вам понадобятся проволока, источник постоянного тока и сердечник. Теперь берем наш сердечник и мотаем медную проволоку на него (лучше виток витку, а не в навал – увеличится коэффициент полезного действия). Если хотим сделать мощный электро магнит, то мотаем в несколько слоев, т.е. когда намотали первый слой, переходим во второй слой, а потом мотаем третий слой. При намотке учитывайте, что то, что вы намотаете, эта катушка имеет реактивное сопротивление, и при протекании через эту катушку будет проходить меньший ток при большом реактивном сопротивлении. Но тоже учитывайте, нам нужен и важен ток, потому, что мы будем током намагничивать сердечник, который служит в качестве электро магнита. Но большой ток сильно будет нагревать катушку, по которой протекает ток, так что соотнесите эти три понятия: сопротивление катушки, ток и температура.

При намотке провода выберите оптимальную толщину медной проволоки (где-то 0,5 мм). А можете и поэкспериментировать, учитывая, что чем меньше сечение проволоки, тем больше будет реактивное сопротивление и соответственно ток протекать будет меньший. Но если вы будите мотать толстым проводом (примерно 1мм), было бы не плохо, т.к. чем толще проводник, тем сильнее магнитное поле вокруг проводника и плюс ко всему будет протекать больший ток, т.к. реактивное сопротивление будет меньше. Так же ток будет зависеть и от частоты напряжения (если от переменного тока). Так же стоит сказать пару слов о слоях: чем больше слоев, тем больше магнитное поле катушки и тем сильнее будет намагничивать сердечник, т.к. при наложении слоев магнитные поля складываются.

Хорошо, катушку намотали, и сердечник внутрь вставили, теперь можно приступить к подаче напряжения на катушку. Подаем напряжение и начинаем увеличивать его (если у вас блок питания с регулировкой напряжения, то плавно поднимайте напряжение). Следим при этом чтобы наша катушка не грелась. Подбираем напряжение такое, чтобы при работе катушка была слегка теплой или просто теплой – это будет номинальный режим работы, а так же можно будет узнать номинальный ток и напряжение, замерив на катушке и узнать потребляемую мощность электромагнита, перемножив ток и напряжение.

Если вы собираетесь включать от розетки 220 вольт электромагнит, то вначале обязательно измерьте сопротивление катушки. При протекании через катушку тока в 1 Ампер сопротивление катушки должно быть 220 ом. Если 2 Ампера, то 110 Ом. Вот как считаем ТОК=напряжение/сопротивление= 220/110= 2 А.

Все, включили устройство. Попробуйте поднести гвоздик или скрепку – она должна притянуться. Если плохо притягивается или очень плохо держится, то домотайте слоев пять медной проволки: магнитное поле увеличится и сопротивление увеличится, а если сопротивление увеличится, то номинальные данные электро магнита изменятся и нужно будет перенастроить его.

Если хотите увеличить мощность магнита, то возьмите подковообразный сердечник и намотайте провод на две стороны, таким образом получится манит-подкова состоящий из сердечника и 2-ух катушек. Магнитные поля двух катушек сложатся, а значит, магнит в 2 раза будет работать мощнее. Большую роль играет диаметр и состав сердечника. При малом сечении получится слабый электромагнит, хоть если мы и подадим высокое напряжение, а вот если увеличим сечение сердечка, то у нас выйдет не плохой электромагнит. Да если еще сердечник будет из сплава железа и кобальта (этот сплав характеризуется хорошей магнитной проводимостью), то проводимость увеличится и за счет этого сердечник будет лучше намагничиваться полем катушки.

Особенности использования магнитных плит для фрезерных станков

Если ваш труд зависит от работы на фрезерном станке, то увеличение количество изделий должно являться для вас приоритетом. Хорошим инструментом для увеличения продуктивности станет магнитная плита.

М агнитная плита для фрезерного станка позволит обрабатывать сразу более одной детали в отличие от стандартных кулачков. И обработка будет осуществляться с предельной точностью и эффективностью. Рассмотрим подробнее все особенности данного приспособления.

Что такое магнитная плита?

Магнитные плиты – это специальный тип оснащения фрезерных станков, который нужен для обработки металлических элементов, которое необходимо для фиксации металлических элементов на рабочей поверхности станка под действием электромагнитного притяжения.

До их появления для удержания заготовок активно использовались кулачки, которые обеспечивали максимальное удерживание в процессе работы. Но всё же магнитные плиты имеют ряд более выдающихся достоинств в сравнении с кулачками:

  • появляется альтернатива обработки сразу нескольких заготовок;
  • обеспечивается предельная точность воздействия, что связано с явлением нагревания металлической детали. Она расширяется, но не деформируется, как деталь в зажимах;
  • обеспечивают высокую надёжность крепления;
  • сохраняют основные эксплуатационные характеристики на изначальном уровне на весь период использования;
  • не требуют ежегодного (или чаще) техосмотра и ремонтных мероприятий.

Но и недостатки также присутствуют у данных приспособлений:

  • не используются в работах, для которых необходима большая сила резки;
  • остаточный магнетизм заготовок, выполненных из стали, но с такой особенностью поможет справиться демагнитизатор.

Магнитные плиты чаще всего используются на шлифовальных, фрезерных и токарных станках для обработки металлосодержащих изделий.

Особенности конструкции

Основными конструктивными элементами магнитной плиты для фрезерного станка являются:

  1. Корпус устройства – выплавляется из мягких видов стали. Его основание имеет специальные противоположно заряженные выступы.
  2. Специальная крышка, которой накрывается рабочая поверхность. Крышка является одним полюсом, а оставшаяся часть поверхности – противоположным полюсом.
  3. Катушки – предназначены для пропускания постоянного тока.
  4. Магнитный блок – передвижной элемент, который двигается за счёт работы эксцентрикового волчка.

Технические характеристики

Технические условия производства магнитных плит регламентируются ГОСТ 16528-87. В нём описаны все характеристики плит с различным типом управления.

Основными параметрами, влияющими на работу магнитных плит, являются:

  1. Габаритные размеры – минимальные начиная от 10х25 см и максимальные до 32х100 см. От данной величины зависят окончательные размеры обрабатываемой детали. Также от значительного размера плиты нагрузка на рабочий стол станка увеличивается.
  2. Магнитное усилие – действует постоянно и внерабочем положении ему препятствуют блоки из материала немагнитного происхождения. Пределы действия данной величины – 50–120 Н/см².
  3. Расстояние между магнитными полюсами или катушками. От него зависит максимально маленький размер доступный для изготовляемой детали.

Принцип работы магнитного стола

Принцип работы плиты довольно прост и понятен. На её рабочей поверхности образуется магнитное поле, которое фиксирует металлические заготовки. Благодаря этой функции появляется возможность выполнить обработку не только наружной части материалов, но и боковых областей.

При необходимости доступна единовременная обработка нескольких деталей. Благодаря магнитным свойствам на рабочую плоскость можно установить дополнительный инструмент, который пригодится в работе.

Инструкция по эксплуатации

Магнитную плиту следует расконсервировать и изучить паспорт на оборудование.

  1. Поместить её на столе станка.
  2. Проверить правильность крепления и начать работу.
  3. Заготовку из ферромагнитного материала необходимо разместить на рабочей поверхности в необходимом положении и повернуть рычаг на 180 градусов. Проверить надёжность крепления.
  4. Начать обработку заготовки.
  5. Металлическую стружку, образующуюся при работе, можно удалить щёткой после поворота рукоятки на 180 градусов. Затем очистив поверхность необходимо снова зафиксировать заготовку с помощью рукоятки.
  6. По окончании работ повернуть рукоятку и снять заготовку.
Читать еще:  Скорость коррозии металла в грунте

Советы экспертов и цена

Наиболее продаваемыми моделями магнитных плит являются:

  1. МП 400х125 синусная 2С7208-0003. Её преимущество – надёжный зажим заготовок с использованием магнитных токов постоянных магнитов, что гарантирует постоянную силу зажима на всё время эксплуатации. Цена такого устройства от 50 тыс. руб.
  2. МП 250х100 (7208-0001) – немного дешевле предыдущей модели, продаётся от 19 тыс. руб.
  3. МП плоская Х91 300х680 (66120-6) – даёт возможность обработки деталей с минимальной толщиной – 8 мм/7 мм. Её стоимость – от 170 тыс. руб.

Она обеспечивает надёжную фиксацию обрабатываемой заготовки, что отражается на качестве выполнения работы. Радует и то свойство данного устройства, что технические параметры и возможности использования такой конструкции остаются прежними с течением времени. Данное качество и вызывает заинтересованность со стороны покупателей к электромагнитным плитам.

Электромагнитный стол своими руками

  • Главная
  • Список секций
  • Физика
  • Электромагнит своими руками

Электромагнит своими руками

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Когда я перешел в седьмой класс, моим самым любимым предметом стала физика. В ней много всего интересного. У моего старшего брата много книг по физике, я попросил почитать и наткнулся на тему «Электромагнит». С дедушкой я смотрел передачу про строительство высотных домов, в которой показали как кран поднял стройматериалы без тросов, дедушка объяснил мне, что здесь использовали электромагнит. Мне захотелось разобраться в этой теме.

Цель работы: изучить устройство электромагнита, изготовить электромагнит из доступных материалов.

1)изучить и проанализировать литературу,

2) изучить принцип действия электромагнита,

3) изготовить электромагнит,

4) провести исследование.

Основные результаты : создана «Технологическая карта изготовления изделия», изготовлен электромагнит, проведено исследование.

Гипотеза: сила электромагнита зависит от напряжения на источнике тока.

1. Что такое магнит

Устройство, принцип работы и классификация

Электромагнит – это устройство, которое при прохождении через него тока, создает магнитное поле.

В 1820 году Эрстед обнаружил, что электрический ток создаёт магнитное поле. А затем, в 1824 году, Уильям Стёржден, создал первый электромагнит. Он представлял из себя кусок железа, который был согнут в форме подковы и на котором было намотано 18 витков медного провода. При подключении к источнику тока, эта конструкция начинала притягивать железные предметы. Причем было замечено, что хотя весил этот электромагнит около 200 гр., он мог притянуть предметы до 4 кг.

Принцип действия: при протекании тока через проводник, вокруг него создается магнитное поле. Это магнитное поле можно усилить, если придать проводнику форму катушки. Но все же это еще не электромагнит. Вот если в эту катушку поместить сердечник из ферромагнитного материала (например, железа), тогда он станет электромагнитом (рисунок 1). Рисунок 1 — электромагнит

К огда ток протекает по обмотке электромагнита, он создает магнитное поле, линии которого пронизывают сердечник, то есть ферромагнитный материал. Под действием этого поля, в сердечнике, мельчайшие области, которые обладают миниатюрными магнитными полями, называющиеся доменами, принимают упорядоченное положение. В результате, их магнитные поля складываются, и образуется одно большое и сильное магнитное поле, способное притянуть большие предметы. Причем, чем сильнее ток, тем сильнее магнитное поле, которое образуется электромагнитом. Но так будет происходить только до магнитного насыщения. Затем при увеличении тока, магнитное поле будет увеличиваться, но незначительно. Если ток в электромагните убрать, то домены снова примут безупорядоченное положение, но часть их все же останется направленными одинаково. Эти оставшиеся направленными домены, будут создавать небольшое магнитное поле. Это явление называется магнитным гистерезисом.

Простейший электромагнит представляет из себя катушку с сердечником из ферромагнитного материала. В нем также присутствует якорь, который служит для передачи механического усилия. Например, в реле, якорь притягивается к электромагниту, и одновременно замыкает контакты. Так как линии магнитного поля замыкаются на якоре, это еще больше усиливает это магнитное поле.

Электромагниты по способу создания магнитного потока делятся на три вида:

Электромагниты переменного тока

Нейтральные электромагниты постоянного тока

Поляризованные электромагниты постоянного тока

В электромагнитах переменного тока, магнитный поток изменяется, как по направлению, так и по значению, разница только в том, что изменяется он с удвоенной частотой тока.

В нейтральных электромагнитах постоянного тока, направление магнитного потока не зависит от направления тока.

В поляризованных электромагнитах постоянного тока, как вы уже поняли, направление магнитного потока зависит от направления тока. При этом эти электромагниты обычно состоят из двух. Один – постоянный магнит, создает поляризующий магнитный поток, который нужен при отключении основного, рабочего электромагнита. 1

1.2 Использование электромагнита

Б ольшинство применений электромагнитов основано на их способности притягивать и удерживать предметы, в состав которых входит железо и некоторые его сплавы. Рассмотрим несколько примеров.

Электромагнитный подъёмный крансодержит очень мощный электромагнит и применяется на металлургических заводах для перемещения готовых изделий или металлического «лома», собранного для переработки (рисунок 3). Рисунок 3- кран
Электромагнитные столы часто применяют в станках на металлообрабатывающих предприятиях. Сверление, фрезерование и штамповка только тогда будут качественными, когда заготовка будет надёжно закреплена. На электромагнитном столе будущее изделие прочно удерживается притяжением мощных электромагнитов. Достаточно включить ток, чтобы закрепить заготовку в нужном положении на столе и выключить ток, чтобы освободить её.

М агнитные сепараторы (рисунок 4)применяют для отделения магнитных материалов от немагнитных. Это, например, необходимо для «обогащения руды» путём отделения кусков железной руды от не содержащей руды породы (см. рисунок). Это, например, очищение семян сельскохозяйственных растений от

семян сорняков. Рисунок 4- сепаратор

Происходит это следующим образом. Семена сорняков, как правило, покрыты многочисленными ворсинками, в которых «запутываются» специально добавляемые мелкие железные опилки. Поэтому в сильном магнитном поле семена сорняков отклоняются в сторону, отделяясь от полезных семян.
Электромагниты в военном деле применяются, например, в магнитных минах, взрывающихся при прохождении над ними кораблей или подводных лодок. Во время и после второй мировой войны большую роль играли специальные корабли — электромагнитные тральщики. Они очищали акватории от магнитных мин, заставляя их взрываться специально созданным магнитным полем вокруг корабля, плывущего на безопасном расстоянии.

Э лектромагнитные реле (рисунок 5) применяются в системах автоматики. Когда по обмотке электромагнита проходит ток, якорь притягивается к сердечнику и замыкает или размыкает контакты. В результате происходит включение или выключение тех приборов, которыми управляет реле. В каких случаях это необходимо?

Н апример, когда нужно создать «гальванический разрыв», то есть не допустить тока из управляемой цепи в управляющую. Или, например, когда нужно током малой силы (и, соответственно, тонкими и поэтому недорогими и негромоздкими проводами) управлять током большой силы в толстых, громоздких и дорогостоящих проводах (с целью удешевить проводку и сделать её более безопасной на всём протяжении). Способность переключения электрических цепей при помощи слабого сигнала важна для безопасной работы промышленных устройств большой мощности. При этом электромагнитные реле выполняют функцию усилителя сигнала.
Электромагнитные замки надёжно запирают стальные ворота на заводах и двери в подъездах домов. Для их открывания нужно набрать особый код. Цепь размыкается, притяжение исчезает, и замок можно легко открыть.

Электромагнитные дороги (рисунок 6)для скоростных транспортных средств создают над своей поверхностью так называемую «магнитную подушку». Взаимодействующие магнитные поля магнитов дороги и днища поезда удерживают его на высоте нескольких сантиметров и одновременно толкают вперёд, включаясь в момент приближения поезда и выключаясь после его проезда.

Электромагниты в ускорителях (специальных научных устройствах, в которых изучаются заряженные частицы) своим магнитным полем поддерживают круговую траекторию частиц постоянного радиуса. Пучки таких частиц, летящих с огромными скоростями, являются основным средством изучения природы и свойств элементарных частиц. Крупнейший в мире электромагнит является частью детектора L3, используемого в экспериментах на большом коллайдере Европейского совета ядерных исследований, Швейцария. Габариты электромагнита, превосходящие высоту 4 этажного здания, составляют 12х12х12 м, а общая масса 7810 т. 2

2. Изготовление электромагнита

2.1. Технологическая карта

Нами была разработана технологическая карта изготовления электромагнита, которая представлена в таблице 1.

Ссылка на основную публикацию
×
×
Adblock
detector