Pangunahing Disenyo ng Magnet
Ang Magnabend machine ay dinisenyo bilang isang malakas na DC magnet na may limitadong duty cycle.
Ang makina ay binubuo ng 3 pangunahing bahagi: -
Ang magnet body na bumubuo sa base ng makina at naglalaman ng electro-magnet coil.
Ang clamp bar na nagbibigay ng landas para sa magnetic flux sa pagitan ng mga pole ng magnet base, at sa gayon ay ikinakapit ang sheetmetal workpiece.
Ang bending beam na naka-pivote sa front edge ng magnet body at nagbibigay ng paraan para sa paglalapat ng bending force sa workpiece.
3-D na Modelo:
Nasa ibaba ang isang 3-D na pagguhit na nagpapakita ng pangunahing pag-aayos ng mga bahagi sa isang U-type na magnet:
Ikot ng tungkulin
Ang konsepto ng duty cycle ay isang napakahalagang aspeto ng disenyo ng electromagnet.Kung ang disenyo ay nagbibigay ng mas maraming duty cycle kaysa sa kinakailangan, hindi ito pinakamainam.Ang mas maraming duty cycle ay likas na nangangahulugan na mas maraming copper wire ang kakailanganin (na may bunga ng mas mataas na gastos) at/o magkakaroon ng mas kaunting clamping force na magagamit.
Tandaan: Ang isang mas mataas na duty cycle magnet ay magkakaroon ng mas kaunting power dissipation na nangangahulugan na ito ay gagamit ng mas kaunting enerhiya at sa gayon ay mas mura upang gumana.Gayunpaman, dahil ang magnet ay NAKA-ON sa loob lamang ng maikling panahon, ang halaga ng enerhiya ng pagpapatakbo ay karaniwang itinuturing na napakaliit ng kahalagahan.Kaya ang diskarte sa disenyo ay upang magkaroon ng mas maraming power dissipation na maaari mong makuha sa mga tuntunin ng hindi overheating ang windings ng coil.(Ang diskarte na ito ay karaniwan sa karamihan ng mga disenyo ng electromagnet).
Ang Magnabend ay idinisenyo para sa isang nominal na duty cycle na humigit-kumulang 25%.
Karaniwang tumatagal lamang ng 2 o 3 segundo upang makagawa ng isang liko.Ang magnet ay pagkatapos ay patayin para sa karagdagang 8 hanggang 10 segundo habang ang workpiece ay muling nakaposisyon at nakahanay na handa para sa susunod na liko.Kung ang 25% duty cycle ay nalampasan pagkatapos ay ang magnet ay magiging masyadong mainit at isang thermal overload ay trip.Hindi masisira ang magnet ngunit kailangan itong palamigin ng humigit-kumulang 30 minuto bago gamitin muli.
Ang karanasan sa pagpapatakbo sa mga makina sa field ay nagpakita na ang 25% duty cycle ay sapat na para sa mga karaniwang user.Sa katunayan ang ilang mga gumagamit ay humiling ng mga opsyonal na high power na bersyon ng makina na may higit na puwersa sa pag-clamping sa gastos ng mas kaunting duty cycle.
Magnabend Clamping Force:
Praktikal na Clamping Force:
Sa pagsasagawa, ang mataas na puwersa ng pag-clamping na ito ay napagtanto lamang kapag hindi ito kinakailangan(!), iyon ay kapag baluktot ang mga manipis na workpiece na bakal.Kapag baluktot ang mga non-ferrous na workpiece, ang puwersa ay magiging mas kaunti tulad ng ipinapakita sa graph sa itaas, at (medyo kakaiba), ito ay mas mababa din kapag baluktot ang makapal na steel workpieces.Ito ay dahil ang puwersa ng pag-clamping na kailangan upang makagawa ng isang matalim na liko ay mas mataas kaysa sa kinakailangan para sa isang radius na liko.Kaya't kung ano ang mangyayari ay na habang ang liko ay nagpapatuloy ang harap na gilid ng clampbar ay bahagyang umaangat kaya pinapayagan ang workpiece na bumuo ng isang radius.
Ang maliit na air-gap na nabuo ay nagdudulot ng bahagyang pagkawala ng puwersa ng pag-clamping ngunit ang puwersa na kailangan upang mabuo ang radius bend ay bumaba nang mas matindi kaysa sa puwersa ng pang-clamping ng magnet.Kaya ang isang matatag na sitwasyon ay nagreresulta at ang clampbar ay hindi bumibitaw.
Ang inilarawan sa itaas ay ang mode ng baluktot kapag ang makina ay malapit sa limitasyon ng kapal nito.Kung ang isang mas makapal na workpiece ay sinubukan pagkatapos ay siyempre ang clampbar ay aalis.
Iminumungkahi ng diagram na ito na kung ang gilid ng ilong ng clampbar ay bahagyang na-radius, sa halip na matalim, kung gayon ang agwat ng hangin para sa makapal na baluktot ay mababawasan.
Sa katunayan, ito ang kaso at ang isang maayos na ginawang Magnabend ay magkakaroon ng clampbar na may radiused na gilid.(Ang isang radiused edge ay hindi masyadong madaling kapitan ng aksidenteng pinsala kumpara sa isang matalim na gilid).
Marginal Mode ng Bend Failure:
Kung ang isang liko ay tinangka sa isang napakakapal na workpiece pagkatapos ay ang makina ay mabibigo na ito ay yumuko dahil ang clampbar ay lamang ang lift off.(Sa kabutihang palad, hindi ito nangyayari sa isang dramatikong paraan; ang clampbar ay tahimik na umalis).
Gayunpaman kung ang baluktot na load ay bahagyang mas malaki kaysa sa baluktot na kapasidad ng magnet, sa pangkalahatan kung ano ang mangyayari ay ang baluktot ay magpapatuloy na sabihin ang tungkol sa 60 degrees at pagkatapos ay ang clampbar ay magsisimulang mag-slide pabalik.Sa ganitong mode ng pagkabigo ang magnet ay maaari lamang labanan ang baluktot na load nang hindi direkta sa pamamagitan ng paglikha ng friction sa pagitan ng workpiece at ang kama ng magnet.
Ang pagkakaiba sa kapal sa pagitan ng isang pagkabigo dahil sa pag-angat at isang pagkabigo dahil sa pag-slide ay karaniwang hindi gaanong.
Ang pagkabigo sa pag-angat ay dahil sa pag-angat ng workpiece sa harap na gilid ng clampbar pataas.Ang puwersa ng pag-clamping sa harap na gilid ng clampbar ang pangunahing lumalaban dito.Ang pag-clamp sa likurang gilid ay may kaunting epekto dahil malapit ito sa kung saan ini-pivote ang clampbar.Sa katunayan ito ay kalahati lamang ng kabuuang puwersa ng pag-clamping na lumalaban sa pag-angat.
Sa kabilang banda, ang pag-slide ay nilalabanan ng kabuuang puwersa ng pag-clamping ngunit sa pamamagitan lamang ng friction kaya ang aktwal na pagtutol ay nakasalalay sa koepisyent ng friction sa pagitan ng workpiece at ng ibabaw ng magnet.
Para sa malinis at tuyo na bakal, ang friction coefficient ay maaaring kasing taas ng 0.8 ngunit kung mayroong lubrication, maaari itong maging kasing baba ng 0.2.Kadalasan ito ay nasa isang lugar sa pagitan ng tulad na ang marginal na mode ng pagkabigo sa liko ay kadalasang dahil sa pag-slide, ngunit ang mga pagtatangka na pataasin ang friction sa ibabaw ng magnet ay natagpuan na hindi kapaki-pakinabang.
Kapasidad ng Kapal:
Para sa isang E-type na magnet body na 98mm ang lapad at 48mm ang lalim at may 3,800 ampere-turn coil, ang buong haba ng bending capacity ay 1.6mm.Ang kapal na ito ay nalalapat sa parehong steel sheet at aluminum sheet.Magkakaroon ng mas kaunting pag-clamping sa aluminum sheet ngunit nangangailangan ito ng mas kaunting metalikang kuwintas upang ibaluktot ito upang ito ay mabayaran sa paraang magbibigay ng katulad na kapasidad ng gauge para sa parehong uri ng metal.
Kailangang mayroong ilang mga caveat sa nakasaad na kapasidad ng baluktot: Ang pangunahing isa ay ang lakas ng ani ng sheet metal ay maaaring mag-iba nang malaki.Ang 1.6mm na kapasidad ay nalalapat sa bakal na may yield stress na hanggang 250 MPa at sa aluminum na may yield stress hanggang 140 MPa.
Ang kapal ng kapasidad sa hindi kinakalawang na asero ay tungkol sa 1.0mm.Ang kapasidad na ito ay makabuluhang mas mababa kaysa para sa karamihan ng iba pang mga metal dahil ang hindi kinakalawang na asero ay karaniwang hindi magnetiko at gayon pa man ay may makatuwirang mataas na yield stress.
Ang isa pang kadahilanan ay ang temperatura ng magnet.Kung ang magnet ay pinahintulutan na maging mainit kung gayon ang resistensya ng coil ay magiging mas mataas at ito naman ay magiging sanhi ng paglabas nito ng mas kaunting kasalukuyang na may kalalabasang mas mababang ampere-turn at mas mababang puwersa ng pag-clamping.(Ang epektong ito ay kadalasang medyo katamtaman at malamang na hindi maging sanhi ng makina na hindi matugunan ang mga detalye nito).
Sa wakas, ang mas makapal na kapasidad Magnabends ay maaaring gawin kung ang magnet cross section ay ginawang mas malaki.
Oras ng post: Aug-12-2022