Материал для магнитопровода

Материал для магнитопровода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< 867899 (6 I ) Дополнительное к авт. саид-ву (51) M. Кл.

С 04 В 15/00

С 04 В 35/26 (22) Заявлено 03.05.79 (2l ) 2760484/ 29-33 ! с присоединением заявки №вЂ” (23)ПриоритетОпубликовайо 30 09 81- ° Бюллетень №36

Дата опубликования описания 03-10-81

9теударстееииый комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 666.97. .022 (088.8) В. И. Валявский, И. М. Грушко и П. А. Мельни 3МЬ"- — =° 1 „ 4:, (1

1::;:, Харьковский автомобильно-дорожный институт т.р;, 1 .Й1 (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) МАТЕРИАЛ ДЛЯ МАГНИТОПРОВОДА

Изобретение относится к магнитным материалам на основе ферритов для изготовления магнитопроводов измерительных устройств.

Известны магнитные материалы, содержащие один или несколько различных ферромагнитных материалов. Они находят широкое применение для изготовления измерительных устройств, например сердечника магнитоупругого трансформаторного преобразователя (11.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является материал Г21, в состав которого входят,%: ферромагнитные покрытия 30-50; ферромагнитные частицы, покрытие .ферромагнит-..

HbIM составом.

B качестве ферромагнитных частиц могут быть использованы: железо, желеэоникелевые сплавы, м<елеэо-кобальтовые сплавы и т.п. 0ни вносят в сложный материал следующие свойства: высокую магнитную проницаемость, высоконасышенную индуктивность, механическую прочность и пластичность при низких температурах.

В качестве ферромагнитных сплавов возможно использование: никелево-цинко вых, марганцево-цинковых и включающих

5 в качестве добавки окись кобальта, кадмия, ванадия, меди Ь т.п., главный ком« понент железо. Такие ферритные частицы дополняют сложный материал следующими

l0 свойствами: очень низкую коэрцитивность, магнетизацию среднего насыщения, высокое удельное сопротивление.

Такие магнитные материалы получают методом горячей штамповки в защитной

15 среде, Измерительные устройства иэ таких материалов могут быть использованы в магнитных и немагнитных средах, например, и цементобетонах для измерения внутренних напряжений. Однако в этом случае, ввиду различия физико-механических свойств материалов устройства и цеь|ентобетона возникают большие внутренние микроналряжения в зоне контакта с исследуемым материалом.

3 86

Они искажают результаты измерения, особенно в условиях экспериментальных .нагрузок, Искажает результаты и слабое сцепление с исследуемым материалом.

Существующие магнитные материалы, используемые для изготовления магнитопроводов де(вления, не могут быть использованы в бетонных и железобетонных конструкциях, так как различие в коэффициентах линейно-температурного рас ширения КЛТР достигает порядка 1,2х

10 . Такое различие в КЛТР приводит к тому, что при температурных воздействиях на бетонные или железобетонные конструкции в местах контакта магнетического материала и цементобетона возникают растягиваюшие напряжения, соизмеримые с пределом прочности бетона на растяжение.

Как показали наши исследования, в результате воздействия знакопеременной нагрузки на контакте этих материалов возникают микроотслоения, которые через

20-25 циклов попеременного воздействия (нагревания. и охлаждения, увлажнения и высушивания) достигают значительных размеров, существенно влияющих не точность результатов датчиков давления, особенно на растяжения. Эти отрицательные явления объясняются различными физикомеханическими(КЛТР и адгезии) свойствами материала магнитопровода датчика и бетона, которые вызывают напряжения в зоне контакта. С этой целью необходимо максимально приблизить КЛТР и адгезию материала магнитопровода датчика к цементобетону.

Приблизить физико-механические ха, рактеристики магнитного материала к исследуемому можно введением в его состав вяжущего того же вида и активности, что и в исследуемом материале, например цемент в цементобетоне (битум в асфальтобетоне) .

Hem изобретения — повышение адгеэии и сближения физико-механических

- свойств материала магнитопровода с бетоном.

Для достижения укеэанной цели материал для магнитопровода, содержащий ферромагнитные и ферримагнитные частицы, дополнительно содержит цемент и воду при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Ферромагнитные частицы 8-31

Ферримагнитные частицы 1-22

Цемент 35-55

Воде 1 2-20

В качестве ферромагнитных и ферри.магнитных частиц могут быть применены

7899 все материалы с известными составами, а также материалы, выпускаемые промышленностью.

Для получения состава приготовляют

3 смеси, содержание сосгавляющие в которых указано в табл. 1.

Каждая смесь приготавливается отдельно. После предварительного перемешивания сухих смесей укаэанные компоненты зат воряют водой. Однородность и плотность

j материала достигается тщательным перемешиванием в турбулентных растворомешалках. Полученную смесь укладывают в формы торроидальной конфигурации, в которых она твердеет в естественных условиях (при 18+2 С) в течение 7 сут. Готовые образцы имеют следующие размеры: наружный диаметр 44 мм; внутренний диаметр 38 мм; высота 7,5 мм; плошадь сечения 0,5 см; вес. 40,8 г.

Я. ","

После изготовления образцы иэ такого магнитоупругого материала имеют характеристики магнитных свойств, приведенные в табл. 2.

Иэ приведенной таблицы видно, что ма25 гнитные характеристики предложенных составов соответствуют. требованиям к подобным материалам.

Применение предложенного состава для изготовления магнитопровода измерительных устройств благодаря высокой однородности физико-механических характери тик исследуемого и магнитного материала повышает сцепление на контакте между исследуемым материалом и магнитопроводом в 3 раза.

В табл. 3 приведены результаты испытания прочности на изгиб образцов, изготовленных с вкладышами из укаэанного материала, 4О

Использование одинакового вяжущего в предложенном материале и в бетоне достигается повышением адгезии материала магнитопровода к бетону, приближает их прочностные характеристики и, тем самым, 45 исключает возможность появления отрицательных свойств, указанных выше.

Положительный эффект от применения в качестве магнитопровода материала предложенного состава достигается за счет длительного контроля и прогнозирования надежности и пригодности к нормальным условиям эксплуатации ответственных бетонных и железобетонных конструкций.

Зта возможность может быть реализована только в случае применения датчиков давления, обеспечивающих требуемую точность измерений при длительных испытаниях (десятки лет) в сложных эксплуатаб. 1 ф А-.

867 !

Ми авлеом нз уется

Таблица 1

31

17 19

55 45

20 16

Вода

Таблица 2

Предлагаемый

«200 10 1 30 ° 10 ./

Э

-200. 10 1,54 10

-200 - 10 . 1 71. 10-4

Известный

-400- 10"6 3,4 . 10-4.

20-24

24-35

35-48

1,81 10

1,96 ° 1 СГ

2 0>1 10;4

50-65

3,8-10 4 б

5 8 ционных условиях со знакопеременнь нагрузками..

Например, с помощью датчиков д ния, изготовленных с магнитопровод предлагаемого материала, контролир и прогнозируется долговечность по уровню напряженного состояния (УНС),. сох раненному в условиях эксплуатации.

Долговечность железобетонных шпал установлена для 40-50 лет, а эксплуатируются они при сложных энакопеременных нагрузках. Датчики с магнитопроводом иэ предложенного материала закладываются в контрольные шпалы (5 шт в партии).

Партию шпал укладывают в путь и по

Ферромагнитные частицы (порошок

1Ъ с размером частиц 3 мк, включающий 78% никеля и 22% железа) ! ферРФмагнитные частицы (порошок с размером частиц 1,5 мк, вклю чающий FeqO 50%; 0 22,5%; -м 0 27,5%

UeMeHT (,марка 500 портлащщемент) 99 6 контролю УНС в контрольных шпалах можно контролировать и прогнозировать состояние шпал всей партии. При снижении НС в >o рдного сoоя вся партия шпал симаетс с главного пути и после сортировки и части ного ремонта некоторых иэ них могут бьгвь использованы на второстепенных и полезных путях, где срок их службы будет значительно удлинен.

В настоящее время такой прогноз осуществлять невозможно иэ-за отсутствия подобных датчиков.. Поэтому замена железобетонных шпал происходит лишь при полной их непригодности.

867899

Га блица 3

Прочность образцов на изгиб, МПа

Опыт

Образцы

Мороэостойкость образцов, цикл

Бетонный образец-балочка

4х4х16 см

7,8

200

То же со вкладышем размером 4x4xl см из состава № 1

7,6

200

Т,о же со вкладышем размером 4х4хl см из состава ¹ 2

180

То же со вкладышем размером 4х4хl см из состава № 3

140

6,6

То же со вкладышем размером 4x4xl см из материала известного.25

2,4

Составитель Н. Соболева

Редактор М. Лысогорова Техред Л. Пекарь Корректор Ю. Макаренко Заказ 8232/28 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф ормула изобретения

Материал для магнитопровода содер- . жаший ферромагнитные и ферримагнитные частицы, отличающийся тем, что, с целью повышения адгеэии и сближения физико-механических свойств материала магнитопровода с бетоном он дополнительно содержит цемент и воду при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Ферромагнитные части цы 8-3 1

Ферримагнитные частицы . 17-22 цемент 35-.55

Вода 12-20

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе °

1. Турчин А. М.. Электрические измерения неэлектрических величин. "Энергия", М-Л., 1966, с. 98.

2. Патент США № 3.775.328, кл. С 04 В 35/26, 1974.