عوامل تعیین کننده‌ی نیروی مغناطیسی در میز های الکتروپرمننت مگنت
پیش از این در مقاله ی میز مگنت و مزایای استفاده از آن در ماشین کاری به بررسی مزایای میزمگنت و چگونگی اثرگذاری آن در صنایع مختلف پرداختیم. همچنین در مقاله ی میز مگنت و انواع آن آموختیم که هر قطب میزالکتروپرمننت مگنت (N یا S) قادر به ایجاد یک نیروی مغناطیسی قوی، متمرکز و ثابت در طول زمان است. میزمگنت های پالسی پارتاک، قدرت مغناطیسی قابل توجه 1200kg/100cm را تولید می کند. برای دستیابی به بیشینه ی نیروی میز پالسی بهتر است اپراتور با عوامل موثر در بزرگی نیرو آشنا باشد تا با بهینه سازی آن ها از حداکثر قدرت تجهیز بهره گیرد.
در مطالب پیش رو به بررسی عوامل عوامل تعیین کننده‌ی نیروی مغناطیسی می پردازیم، با ما همراه باشید.
مقدار شار مغناطیسی القا شده در قطعه کار عامل تعیین کننده نیروی نگه دارنده‌ی مغناطیسی است. برای نیروی نگه دارنده‌ی مغناطیسی بهینه، لازم است بیشترین شار مغناطیسی ممکن در قطعه کار القا شود. نیروی مغناطیسی با مربع بزرگی شار مغناطیسی رابطه ی خطی دارد. به طور مثال اگر چگالی شار مغناطیسی نصف شود، نیروی نگهدارنده‌ی مغناطیسی 75٪ کاهش می‌یابد. شکل زیر تاثیر چگالی شار بر روی نیروی نگهدارنده را نشان می‌دهد.
عوامل تاثیرگذار بر چگالی شار و در نتیجه نیروی نگهدارنده‌ی مغناطیسی عبارتند از :
- فاصله ی هوایی
- زبری سطح
- سطح تماس و موقعیت قطعه ی کار نسبت قطب ها
- جنس قطعه کار
- شرایط سطح قطعه کار
- ضخامت قطعه کار
که در ادامه هر یک از عوامل به طور مفصل بررسی شده اند.
برای آگاهی از چگونگی محاسبه ی مقدار عددی نیروی نگهدارنده ی مغناطیسی اینجا کلیک کنید.
- فاصله هوایی
منظور از فاصله‌ی هوایی، میانگین فاصله‌ی قطعه‌ی کار با سطح میزمگنت است. حداکثر نیروی نگه دارنده‌ی مغناطیسی هنگامی حاصل می‌شود که فاصله‌ی هوایی به حداقل برسد و سطح تماس یکنواخت و مسطح باشد. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، با افزایش فاصله‌ی هوایی نیروی مغناطیسی کاهش می‌یابد.
فاصله‌ی هوایی می تواند در اثر وجود موانعی مانند گرد و غبار، شکل هندسی یا زبری سطح قطعه ایجاد شود. در صورتی که موانع قابل حذف باشند، می توان با حذف آنها فاصله ی هوایی را کاهش داد و به بهینه ی نیروی مغناطیسی دست یافت. در مورد شکل هندسی نیز با استفاده از لقمه های اضافه می توان فاصله ها را تا حد امکان کاهش داد.
برای آشنایی بیشتر با لقمه های اضافه مقاله ی لقمه های مغناطیسی و ماشین کاری را مطالعه کنید.
- زبری سطح
زبری سطح یک عامل بسیار مهم در تعیین اندازه‌ی نیروی مغناطیسی است. یک سطح تماس خوب، با زبری کم، فاصله‌ی هوایی را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و موجب بهینه شدن نیروی جاذبه مغناطیسی می‌شود. در ادامه مقدار نیروی مغناطیسی برای قطعات کار با میزان زبری متفاوت آورده شده است. همانطور که مشاهده میکنید، بیشینه ی مقدار نیرو در قطعات سنگ خورده با سطح هموار و صاف حاصل می شود.
- سنگ خورده : 100% نیرو
- فرزکاری شده عالی : 90%-80% نیرو
- فرزکاری شده عادی : 80%-70% نیرو
- خام : 70%-60% نیرو
برای مشاهده ی مشخصات و ابعاد میزهای الکتروپرمننت مگنت ساخت پارتاک اینجا کلیک کنید.
- سطح تماس و موقعیت قطعه ی کار نسبت به میز
نیروی نگه دارنده‌ی مغناطیسی رابطه‌ی خطی با سطح تماس دارد به طور مثال با نصف کردن سطح تماس، نیروی نگه دارنده‌ی مغناطیسی نیز به نصف کاهش می‌یابد.
برای داشتن عملکرد مغناطیسی بهینه، بایستی بیشترین سطح تماس ممکن را فراهم کرد به شرطی که تعادل بین قطب ها به هم نریزد. به عبارتی دیگر باید بیشترین قطب‌های N و S به مقدار مساوی توسط قطعه‌ی کار پوشانده شود.
- جنس قطعه‌ی کار
جنس قطعه‌ی کار، در نیروی مغناطیسی وارد بر آن اثر گذار است. ضریب نفوذ پذیری مغناطیسی هر ماده مشخص کننده‌ی میزان خاصیت مغناطیسی است که آن ماده می‌تواند داشته باشد. بیشترین ضریب نفوذ پذیری مربوط به فولاد و آهن معمولی است. با تغییر جنس قطعه کار، نیروی مغناطیسی نیز تغییر می‌کند. میزان نیروی مغناطیسی برخی مواد در ادامه آورده شده است:
- شرایط سطح قطعه کار
عملیات حرارتی سطحی مواد بر ساختار فیزیکی آن ها و در نتیجه بر توانایی جذب شار مغناطیسی تأثیر می‌گذارد. مواد آنیل شده (بازپخت شده) از نظر جذب شار مغناطیسی بسیار مناسب هستند. خاصیت جذب شار مغناطیسی در مواد سختکاری شده (هاردن شده) مناسب نیست و پس از فرایند دمگنت شدن میز، این مواد تمایل دارند مقداری از شار مغناطیسی را حفظ کنند. شار مغناطیسی باقی مانده در این دسته از قطعات، جداسازی قطعه از روی میز الکتروپرمننت مگنت را دچار مشکل می‌سازد.
- ضخامت قطعه‌ی کار
به طور تقریبی، می‌توان فرض کرد که مسیر شار مغناطیسی در یک قطعه کار، که با نیروی مغناطیسی نگه داشته شده است، به صورت یک نیم دایره است که از مرکز یک قطب (N) شروع می‌شود و به مرکز قطب مخالف (S) می‌رسد. اگر قطعه کار نتواند تمام شار مغناطیسی تولید شده را از خود عبور دهد، مازاد آن نشت کرده و نیروی جاذبه کل، از زمانی که کل شار توسط قطعه ای با ضخامت کافی عبور می‌کند، کمتر است.
در این زمینه بخوانید :
میزمگنت و مزایای استفاده از ان در ماشین
میز مگنت الکتروپرمننت با قدرت سطحی ۱۲۰۰ کیلوگرم در ۱۰۰ سانتی متر مربع
محاسبه نیروی نگهدارنده مغناطیسی میزالکتروپرمننت مگنت
میز مگنت و مزایای استفاده از آن در ماشین کاری
