Устройство для магнитного крепления деталей

Устройство для магнитного крепления деталей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Ice (И) -3(59 В 23 Q 3/15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3322394/25-08 (22) 22.07.81 (46) 07.04.83. Бюл. В 13 (72) Ю.И. Голузин (71) Государственный проектно-технологический институт деревообрабатывающего станкостроения (53) 621.9.048(088.81 (56) 1. Константинов О.Я. Расчет н конструирование магнитных и электромагнитных приспособлений. Л., Машиностроение, 1967, с. 167-168,рис.93. (54).(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОГО

KPEIIJIEHHH ДЕТАЛЕЙ, переключаемое методом нейтрализации, содержащее подвижный и неподвижный магнитйые блоки, представляющие собой наборы стальных пластин — магнитопроводов, между которыми установлены постоянные магниты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения объема магнитов в подвижном блоке и увеличения числа рабочих поверхностей, в неподвижном магнитном блоке выполнено цилиндрическое отверстие, магниты неподвижного блока установлены по обе стороны отверстия, а подвижный магнитный блок, которому придана @opsia цилиндра, установлен в отверстии неподвижного магнитного блока с возможностью поступательного перемещения.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем., что, с целью достижения максимальных усилий закрепления деталей при установке уст- Е ройства на ферромагнитную поверхность, к неподвижному магнитному блоку прикреплена опорная пластина из в немагннтного материала.

1009704

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно — к устройствам с постоянными магнитами, предназначенными для крепления деталей из ферромагнитных материалов при различных видах обработки. 5

Известно магнитное устройство для крепления, переключаемое методом нейтрализации,которое содержитнеподвижный иподвижный магнитныеблоки,состоя- щие иэ набора стальныхпластинчатых по- 0 люсников,между которымиустановлены постоянные магниты. Подвижный блок расположен под неподвижньщ и контактирует с ним одной своей верхней плоскостью, при этом подвижный. блок 15 размещен в корпусе, к которому сверху прикреплен неподвижный блок.

Переключение приспособления осу- — . ществляется в результате перемещения подвижного магнитного блока относи- 20 тельно неподвижного (1).

Магнитное устройство, переключаемое способом нейтрализации, обеспечивает высокие усилия закрепления. Рабочая поверхность прн отключении пол- 25 ностью размагничивается. Однако в из вестном устройстве велики магнитные потери при взаимодействии подвижного и неподвижного магнитных блоков.

Это вызывается тем, что подвижный магнитный блок расположен под неподвижным и контактирует с ним только .одной плоскостью, ширина которой ограничена шириной устройства, а также фермой магнитопроводов подвиж- 35 ного блока и расположением магнитов в неподвижном блоке.

Иэ-за больших магнитных потерь при взаимодействии блоков для полного размагничивания рабочей поверх 40 ности устройства при его отключении площадь полюсов магнитов, расположенных в подвижном блоке, должна быть значительно больше (в среднем на 20%) площадей полюсов магнитов 45 неподвижного блока.

Кроме того, известные магнитные плиты-имеют только одну рабочую по- верхность, на которой могут быть эакрепле обрабатывае е детали- 50

Наличие корпуса, в котором размещен подвижный блок, усложняет и удорожает конструкцию устройства.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции, уменьшение объема магнитов в подвижном магнитном блоке и увеличении числа рабочих поверхностей, достижение возможности закрепления обрабатываемых деталей на четырех сторонах устройства, переключаемого методом ней- 60 тралиэации.

Для достижения этих целей в известном устройстве, переключаемом методом нейтрализации, содержащем подвижный и неподвижный магнитные блоки, представляющие собой наборы стальных полюсников с магнитами между ними, в неподвижном магнитном блоке выполнено цилиндрическое отверстие, причем магниты в нем установлены вдоль оси отверстия с двух его сторон, а подвижный магнитный блок вып:лнен в виде цилиндра и установлен в цилиндрическое отверстие неподвижного магнитного блока с воэможностью поступательного перемещения.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства в положении "Включено", на фиг. 2 — разрез A-A фиг.1; на фиг. 3 - продольный разрез устройства в положении "выключено", на фиг. 4 — вариант устройства (про-дольный разрез) с опорной пластиной из немагнитного материала.

Стрелками показано прохождение магнитного потока при включении и выключении устройства.

Неподвижный магнитный блок устройства представляет собой четырехгранную призму, в центральной части которой выполнено цилиндрическое отверстие, и состоит иэ стальных пластинчатых полюсников 1, между которыми установлены постоянные (например .оксиднобариевые )магниты 2.

Магниты расположены с двух сторон цилиндрического отверстия.

Полюсники 1 и магниты 2 скреплены стяжками 3 из немагнитного материала. Промежутки между полюсниками могут быть заполнены быстротвердеющей пластмассовой или эпоксидным компаундом (на чертеже не показано).

В цилиндрическом отверстии неподвижного магнитного блока установлен с возможностью осевого перемещения подвижный магнитный блок, имеющий цилиндрическую форму, состоящий из круглых стальных магнитопроводов 4 и кольцевых магнитов 5.

Магнитопроводы -4 и .магниты 5 скреплены стяжкой 6 из немагнитного материала.

Суммарная площадь полюсов магнитов 2, установленных между двумя полюсниками неподвижного блока, равна или несколько меньше площади одного кольцевого магнита 5 подвижного блока.

Вместо кольцевых магнитов 5 могут быть использованы дисковые магниты.

В варианте устройства (фиг. 4) неподвижный магнитный блок прикреплен к опорной пластине 7 из немагнитного материала.

Устройство работает следующим образом. Во включенном положении (фиг. 1) магнитопроводы 4 подвижного и полюсники 1 неподвижного блоков, имеющие одинаковую полярность, совмещены. При этом суммарный магнитный поток, создаваемый магнитами подвиж1009704 ного и неподвижного блоков проходит через закрепляемые детали 8, и они притягиваются к рабочим поверхностям неподвижного блока.

Для выключения устройства(фиг.3) неподвижнЫй блок смещают в положение, при котором совмещены магнитопроводы 4 подвижного блока и полюсника 1 неподвижного блока, имеющие противоположные полярности. При этом магниты подвижного и неподвижного блоков взаимно нейтрализуют друг друга, и закрепляемые детали 8 легко снимаются с рабочих поверхностей устройства. . Перемещение подвижного блока при переключении может осуществляться винтовым, эксцентриковым или другим механизмом.

Если устройство устанавливают на ферромагнитную поверхность, например 70 на стол станка, то при включении одновременно с закреплением обрабатываемых деталей устройство притягивается к этой ферромагнитной поверхности. Во многих случаях это удобно, 25 например у приспособлений для слесарной обработки, сборки и контроля.

Но при этом .уменьшаются усилия закрепления обрабатываемых деталей, так как часть магнитного потока за30 мыкается по столу станка и не проходит через закрепляемые детали.

Поэтому в тех случаях, когда необходимо закреплять обрабатываемые детали с максимальным усилием, а устройство должно быть установлено на ферромагнитную поверхность, неподвижный блок должен быть прикреплен к опорной пластине 7 из немагнитного материала.

Известно, что в устройствах, пере-40 ключаемых методом нейтрализации, содержащих подвижный и неподвижный магнитные блоки, магниты подвижного блока должны иметь большую площадь полюсов, чем магниты неподвижного 45 блока (см. О.Я. Константинов "Магнитная технологическая оснастка, Л., Машиностроение, 1974, с. 241).

Это необходимо, чтобы обеспечить полное размагничивание рабочей по- 50 верхности устройства при его отключении.

15.

Разница в площадях полюсов, а значит и в объеме магнитов, зависит от величины магнитных потерь при взаимо- действии подвижного и неподвижного магнитных блоков ° .

Чем больше магнитные потери, тем больше должно быть отношение площа- 60 дей магнитов подвижного блока к площадям магнитов неподвижного блока.

Магнитные потери определяются магнитным сопротивлением зазора между подвижным и неподвижным блоками и 65 величиной насыщения стали магнитопроводов блоков.

Магнитное сопротивление воздушного зазора где 8 — длина воздушного зазора, pî — магнитная проницаемость воздуха, 5 — - площадь воздушного зазора.

Если подвижный магнитный блок имеет цилиндрическую форму и установ-. лен внутри неподвижного магнитного блока, то площадь соприкосновения магнитопроводов блоков (площадь воздушного зазора) будет значительно большей, чем в устройствах, взятых за прототип, при прочих равных условиях.

Пример. При ширине неподвижного блока известной магнитной плиты

100 мм ее подвижный магнитный блок, имеющий прямоугольную форму и находящийся в контакте с нижней поверхностью неподвижного блока, не может иметь ширину более 100 мм (фактически с учетом корпуса его ширина равна . 80 мм).

В предложенном устройстве при размере неподвижного блока 100 х 100 мм внутри неподвижного блока свободно размещается подвижный блок диаметром не менее 60 мм.

Длина развертки блока

P ° 60 = 180 мм

Таким образом, площадь контакта (площадь воздушного зазора) в описываемом устройстве более чем в два раза больше, чем в устройстве, взятом за прототип. Поэтому магнитные потери в воздушном зазоре у предложенного устройства будут меньшими, чем у известного устройства такого же размера (см. выражение 1).

Кроме того, у известного устройства, при его отключении, весь магнит-. ный поток, создаваемый двумя магнитами, прилегающими с двух сторон к магнитопроводу подвижного блока, проходит в одном направлении через этот магнитопровод сравнительно небольшого поперечного сечения (в приведенном примере его ширина 80 мм) .

В описываемом устройстве магнитный поток, создаваемый двумя магнитами, проходит по магнитопроводу подвижного блока в двух направлениях: одна часть потока нейтрализует магнит, установленный с одной стороны блока, а другая нейтрализует магнит, установленный с другой его стороны (см. фиг. 3).

Благодаря этому магнитное насыщение стали у предложенного устройст1009704

Фиг Ф ва меньше, чем у известного, а следовательно, и магнитные потери меньше.

Таким образом, суммарные магнитные потери при взаимодействии магнитных блоков, определяемые магнитным сопротивлением воздушного зазора и магнитным насыщением стали, в предложенном устройстве значительно меньше, чем в известных.

B среднем площадь полюсов магнитов подвижного блока в известных 10 устройствах должна быть на 20% больше площади полюсов магнитов неподвижного блока, а в магнитах с высоким магнитным насыщением стали магнитопроводов эта разница достигает 30-35%15

В описываемом устройстве площадь полюсов магнитов подвижного блока должна превышать площадь магнитов неподвижного блока на 7-10% (проверено экспериментально). В некоторых случаях, при малом насыщении стали, плбщади полюсов магнитов обоих блоков допускается прйнимать одинаковыми.

ВНИИПИ Заказ 258б/9

Тираж 758 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4

Так как стоимость постоянных магнитов составляет значительный процент от стоимости магнитных устройств, то уменьшение объема магнитов, использу-. емых в устройстве, — существенный положительный эффект.

":благодаря тому, что в .предложенном устройстве подвижный магнитный блок размещен внутри неподвижного магнитного, отпадает необходимость в корпусе из немагнитного материала, т.е. конструкция устройства упрощается и становится возможным закреплять обрабатываемые детали на четырех или — при закреплении неподвижного блока на немагнитной пластине— на.трех сторонах устройства.

Экономическая эффективность от использования предлагаемого устройства образуется за счет экономии дорогостоящих постоянных магнитов, упрощения конструкции приспособления.