SU662981A1

SU662981A1 - Automatic device for magnetizing articles

Info

Publication number: SU662981A1
Application number: SU772450651A
Authority: SU
Inventors: Игорь Алексеевич Прудвиблох; Вячеслав Константинович Косенков; Георгий Андреевич Оранский; Борис Сергеевич Филюшин
Original assignee: Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт
Priority date: 1977-02-14
Filing date: 1977-02-14
Publication date: 1979-05-15

Description

1one

Изобретение относитс к технике создани импульсных магнитных полей, конкретно - к устройствам дл намагничивани или перемагничивани ферромагнитных образцов , и может быть использовано, например , в электротехнической и радиоэлектронной промышленности, машиностроении, приборостроении , порошковой металлургии, и производстве посто нных магнитов, а также в научно-исследовательских цел х дл намагничивани или перемагничивани изделий из ферромагнитных материалов в разомкнутой магнитной цепи при различных технологических процессах, в том числе при определении физико-механических свойств в процессе изготовлени таких изделий и неразрушйющем контроле качества готовой ,продукции.The invention relates to a technique of creating pulsed magnetic fields, specifically to devices for magnetizing or reversing ferromagnetic samples, and can be used, for example, in the electrical and radioelectronic industry, mechanical engineering, instrument engineering, powder metallurgy, and the production of permanent magnets, as well as in scientific research purposes for magnetization or magnetic reversal of products from ferromagnetic materials in an open magnetic circuit with various technological processes ah, including the determination of physical and mechanical properties in the course of manufacturing such products and finished nerazrushyyuschem quality control, production.

Известны устройства дл намагничивани или перемагничивани ферромагнитных образцов, содержаш,ие источник намагничиваюш ,его пол , выполненный в виде катушки Гельмгольца, электромагнита или соленоида .Devices are known for magnetizing or magnetization reversal of ferromagnetic samples, containing not the source of magnetization, its field, made in the form of a Helmholtz coil, electromagnet or solenoid.

Особенностью Гельмгольца вл етс высока степень однородности создаваемого магнитного пол и возможноеть свободноA special feature of Helmholtz is the high degree of homogeneity of the magnetic field created and it is possible to freely

использовать пространство с однородным полем. Однако такой источник намагничивающего пол обеспечивает создание небольшого по величине (примерно до 10 А/М) магнитного пол , что ограничивает область его применени . Магнитные пол от нескольких дес тков кА/м до нескольких тыс ч кА/м создают при помоши электромагнитов , содержащих магнитопровод, выполненный из железа «армко. Дл увеличени напр женности магнитного пол в зазореuse space with a uniform field. However, such a source of a magnetizing field provides for the creation of a small (up to about 10 A / M) magnetic field, which limits its field of application. Magnetic floors, from a few tens of kA / m to several thousand h kA / m, are created with the help of electromagnets containing a magnetic core made of Armco iron. To increase the magnetic field strength in the gap

электромагнита используют полюсные наконечники , выполненные, например, из железокобальтовых сплавов. Однако электромагниты неудобны в эксплуатации, а их использование в качестве источника намагничивающего пол затрудн ет возможность автоматизации процесса намагничивани образцов. Дл получени более сильных магнитных полей использование электромагнитов не имеет смысла, так как из-за глубокого магнитного насыщени проницаемость сердечникаelectromagnet use pole pieces, made, for example, of iron-cobalt alloys. However, electromagnets are inconvenient in operation, and their use as a source of magnetizing field makes it difficult to automate the process of magnetization of samples. To obtain stronger magnetic fields, the use of electromagnets does not make sense, since due to the deep magnetic saturation, the permeability of the core

практически не отличаетс от проницаемости воздуха. Здесь целесообразно использование соленоидов, которые дают возможHdcVb п0.лучать Магнитные поЛ в шйроком интервале значений от 10 А/м до 10 А/м. Кроме того, использование соленоидов в качестве источника намагничивающего пол способствует автоматизации процесса намагничивани , что, в свою очередь, обеспечивает возможность повышени производительности при намагничивании ферромагнитнь1Х образцов 1, 2. Одно из известных устройств дл намаг; ничивани ферромагнитных изделий при помощи соленоида использовано в автомате дл сортировки изделий по коэрцитивной си ле 3. Намагничивание производитс в разомкнутой цепи импульсным полем. Соленоид подключен к источнику питани через коммутирующий элемент, включение которого производитс при Помощи путевого индуктивного датчика. Устройство работает следующим образом. Издели , подлежащие намагничиванию, загружаютс в чащу вибрационного питател , откуда они поступают на позицию намагничивани по наклонному лотку-склизу. Включение источника намагничивающего пол происходит в момент, когда скольз щее по лотку изделие попадает в зону действи путевого индуктивного датчика. Такое техническое рещение обеспечивает высокую производительность устройства, однако эффективность намагничивани изделий не всегда может быть прйзнана достаточной. Причина неудовлетворительного намагничивани заключаетс в том, что скольз щее по наклонному лотку изделие в момент намагничивани измен ет траекторию своего движени , что обусловлено неоднородностью намагничивающего пол . В свою очередь, изменение траектории движени под воздействием намагничивающего пол затрудн ет поштучную выдачу намагниченных изделий на позиции последующих технологических операций , что ограничивает область применени известного устройства. Наличие указанного недостатка приводит к необходимости значительно увеличивать пространство с однородным магнитным полем по сравнению с длиной намагничиваемого издели с учетом характеристики движени издели по наклонному лотку. Это достигаетс либо увеличением пррт женности намотки соленоида, либо использованием соленоида с профильной намоткой, например, с увеличивающейс к кра м плотностью витков на единицу длины соленоида. Однако такое техническое рещение приводит к увеличению габаритов и веса источника намагничивающего пол и снижает КПД устройства . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому изобретению вл етс автоматическое устройство дл намагничивани изделий в разомкнутой магнитной цепи, использованное в автомате дл сортировки изделий по коэрцитивной силе |4. Устройство содержит источник намагничивающего пол , выполненный в виде соленоида , коммутирующий элемент, включенный между соленоидом и источником его питани , путевой датчик, подключенный к коммутирующему элементу через программирующее устройство и обеспечивающий включение источника намагничивающего пол , и подающий механизм с держателем намагничиваемого издели , обеспечивающий транспортирование изделий на позицию намагничивани . Подающий механизм кинематически св зан с путевым датчиком при помощи кулачка, закрепленного на оси привода . Момент включени источника намагничивающего пол определ етс положением кулачка и устанавливаетс при переналадке устройства. Устройство работает следующим образом. . Предварительно рассортированные по типоразмерам издели загружаютс группами в чащу вибрационного питател , откуда они поступают на лоток-накопитель. Подающий механизм обеспечивает захват издели из лотка-накопител , фиксацию его в положении , при котором продольна ось издели совпадает с направлением продольной оси соленоида, и перенос издели на позицию намагничив ани при неизменной его ориентации относительно продольной оси соленоида . Запуск программирующего устройства и, следовательно, включение источника на-, магничивающего пол происходит в момент, когда транспортируемое изделие располагаетс в центральной части соленоида. При этом издели , длина которых соответствует номинальному значению, прин тому дл данной конкретной группы изделий по типоразмерам в процессе переналадки устройства. располагаютс в положении, при котором центр- длины издели совпадает с центром длины соленоида, что обеспечивает наиболее эффективное намагничивание таких изделий . Существенным недостаткол известного устройства вл етс снижение эффективности намагничивани изделнй, длина которых отличаетс от номинального значени дл данной конкретной группы по типоразмерам, прин того во внимание при переналадке устройства . Причина снижени эффективности намагничивани таких изделий заключаетс в асимметричном их положении относительно центра длины соленоида при намагничивании , что обусловлено неоднородностью магнитного . пол . Наличие указанного недостатка приводит к необходимости либо увеличивать пространство с однородным магнитным полем, либо производить разбивку намагничиваемых изделий наиболее мелкие группы по типоразмерам с последующей переналадкой под эти группы. Первое, однако, приводит к увеличению габаритов и веса источника намагничивающего пол и снижает КПД устройства, второе - к дополнительным затратам времени на переналадку и, следовательно, к снижению производительности устройства. Цель изобретени - устранение перечисленных недостатков, обеспечение наиболее эффективного намагничивани изделий различной длины без предварительной их сортировки по типоразмерам и последующей переналадки устройства, т. е. повышение эффективности намагничивани и расширение функциональных возможностей устройства . Поставленна цель достигаетс тем, что автоматическое устройство дл намагничивани изделий в разомкнутой магнитной цепи , содержащее соленоид, коммутирующий элемент, .включенный между соленоидом и источником питани , путевой датчик.подключенный к коммутирующему элементу, и подающий механизм с держателем намагничиваемого издели , снабжено передаточным механизмом с передаточным числом два, кинематически св занным с держателем издели и путевым датчиком. Такое конструктивное решение обеспечивает взаимосв зь между положением тран спортируемого издели на позиции намагничивани и включением источника намагничивающего пол , что, в свою очередь, обес печивает намагничивание изделий в положении , при котором центр длины издели совпадает с центром длины соленоида независимо от длины издели . В результате обеспечиваетс наиболее эффективное намагничивание изделий различной длины, т. е. повышаетс эффективность намагничивани и расшир ютс функциональные возможности устройства. На чертеже показана структурна схема автоматического намагничиваюшего устройства . Устройство содержит соленоид 1, подключенный через коммутирующий элемент 2,например тиристор, к источнику питани 3.К коммутирующему элементу 2 подключен путевой датчик 4, чувствительным элементом которого вл етс , например микропереключатель , взаимодействуюший с кулачком 5. В качестве чувствительного органа путевого датчика может бытьс использован индуктивный элемент или фотшлемент с соответствующей электронно-преобразовательной системой, обеспечивающие включение коммутирующего элемента и, следовательно , включение источника намагничиваю .щего пол при транспортировании издели на позицию намагничивани . Подающий механизм размещен в направл ющей 6 и содержит основание 7, на котором располож .ен прижим 8 держател намагничиваемого издели . Передаточный механизм, в данном примере блок 9 и трос 10, закреплен на направл ющей 11 и содержит исполнительный элемент, в данном примере кулачок 12.Трос 10 закреплен к прижиму 8 и осиованию 7, что обеспечивает перемещение кулачка 12 на длину, равную половине длины перемещени прижима 8. В качестве передаточного механизма может быть использована также люба друга система, обеспечивающа указанную зависимость перемещени исполнительного, элемента 12 по отношению к перемещению прижима 8, например, рейка с двум шестерн ми или механизм типа пантограф, соединенные соответствующим образом с указанными элементами. Устройство работает следующим образо.м. Подающий механизм, перемеща сь по направл ющей 6, занимает исходное положение; показанное на чертеже. Подлежащее намагничиванию изделие 13 размещают в держателе в положении, при котором продольна ось издели совпадает с направлением продольной оси соленоида 1. При этом прижим 8, перемеща сь на длину издели 13,пере.мещает кулачок 12 на половину этой длины. В результате рассто ние S от оси, проход щей через центр длины издели 13, до точки срабатывани , лежащей на поверхности кулачка 12, оказываетс равным рассто нию от оси, проход щей чере центр длины соленоида 1, до точки срабатывани , лежащей на поверхности кулачка 5, и сохран етс неизменным при различной длине намагничиваемого издели . Дл сравнени на чертеже показано положение 14, занимаемое изделием с уменьшенной длиной, а также положение 15, занимаемое прижимом держател и положение 16, занимаемое кулачком передаточного механизма (положени остальных элементов на чертеже не показаны ) . После загрузки подающее устройство перемещаетс в направлении продольной оси соленоида 1, транспортиру издели на позицию намагничивани . Срабатывание путевого датчика 4 и, следовательно, включение источника намагничивающего пол происходит при воздействии кулачка 12 на кулачок 5. При этом упом нутые в примере издели 13 и 14 занимают в момент намагничивани соответственно положение 17 и 18. При дальнейщем перемещении подающего механизма в указанном направлении намагниченное изделие транспортируетс на позиции последующих технологических операций,. например , на позицию контрол или сборки. Повторный запуск источника намагничивающего пол при возвратном движении подающего механизма исключен. Паличие в автоматическом устройстве дл намагничивани изделий в разомкнутой магнитной цепи передаточного механизма с передаточным числом два, кинематически св занного с держателем намагничиваемого издели и путевым датчиком, обеспечивающим включение источник.а намагничиваюшего пол , выгодно отличает его от известных устройств аналогичного назначени . Такоеpractically no different from air permeability. Here, it is advisable to use solenoids, which give the possibility of HdcVb n0. To radiate Magnetic fields in a wide range of values from 10 A / m to 10 A / m. In addition, the use of solenoids as a source of a magnetizing field helps to automate the magnetization process, which, in turn, makes it possible to increase performance when magnetizing ferromagnetic samples 1, 2. One of the known devices for magnets; The reduction of ferromagnetic products with the help of a solenoid is used in a machine for sorting products according to coercive force 3. The magnetization is produced in an open circuit by a pulsed field. The solenoid is connected to the power source through a switching element, the inclusion of which is made using a track inductive sensor. The device works as follows. The products to be magnetized are loaded into the thicket of the vibrating feeder, from where they arrive at the magnetization position along an inclined chute tray. The inclusion of the source of the magnetizing floor occurs at the moment when the product sliding on the tray enters the zone of action of the path inductive sensor. Such technical solution provides high performance of the device, however, the effectiveness of magnetization of products cannot always be sufficient. The reason for the unsatisfactory magnetization is that the product sliding along the inclined tray changes the trajectory of its movement at the time of magnetization, which is caused by the non-uniformity of the magnetizing field. In turn, a change in the trajectory of movement under the influence of a magnetizing floor makes it difficult to single out the release of magnetized products to the positions of subsequent technological operations, which limits the scope of application of the known device. The presence of this drawback leads to the need to significantly increase the space with a uniform magnetic field compared to the length of the magnetized product, taking into account the characteristics of the movement of the product along an inclined tray. This is achieved either by increasing the winding of the solenoid, or by using a solenoid with a profile winding, for example, with the density of turns increasing per edge of the solenoid. However, this technical solution leads to an increase in the size and weight of the source of the magnetizing floor and reduces the efficiency of the device. The closest in technical essence and the achieved result to the invention is an automatic device for magnetizing products in an open magnetic circuit, used in an automatic machine for sorting products according to coercive force | 4. The device contains a source of magnetizing field, made in the form of a solenoid, a switching element connected between the solenoid and its power source, a traveling sensor connected to the switching element through a programming device and enabling the source of the magnetizing floor to be turned on, and a feeding mechanism with a holder of a magnetizable product, providing transportation of products on the position of magnetization. The feed mechanism is kinematically connected to the track sensor with a cam mounted on the drive axis. The moment of switching on the source of the magnetizing field is determined by the position of the cam and is set during device readjustment. The device works as follows. . The pre-sorted products are loaded in groups into the thicket of the vibrating feeder, from where they are fed to the storage tray. The feeding mechanism ensures the capture of the product from the storage tray, fixing it in a position in which the longitudinal axis of the product coincides with the direction of the longitudinal axis of the solenoid, and transferring the product to a magnetized position with its orientation unchanged relative to the longitudinal axis of the solenoid. The start of the programming device and, therefore, the switching on of the source on the magnetising field occurs at the moment when the transported product is located in the central part of the solenoid. In this case, the products, the length of which corresponds to the nominal value, are received for this particular group of products according to the frame sizes during the changeover process of the device. located in a position in which the center-length of the product coincides with the center of the length of the solenoid, which provides the most effective magnetization of such products. A significant disadvantage of the known device is a decrease in the efficiency of magnetization of products, the length of which differs from the nominal value for this particular group in terms of frame sizes, which is taken into account when changing the device. The reason for the decrease in the magnetization efficiency of such products lies in their asymmetrical position relative to the center of the length of the solenoid during magnetization, which is caused by the non-uniformity of the magnetic. the floor The presence of this drawback leads to the need to either increase the space with a uniform magnetic field, or to break up the magnetizable products of the smallest groups according to frame sizes, followed by readjustment for these groups. The first, however, leads to an increase in the size and weight of the source of the magnetizing floor and reduces the efficiency of the device, the second to the additional time spent on readjustment and, consequently, to a decrease in the performance of the device. The purpose of the invention is to eliminate the above disadvantages, to ensure the most effective magnetization of products of various lengths without first sorting them according to the standard sizes and subsequent readjustment of the device, i.e., increasing the efficiency of magnetization and expanding the functional capabilities of the device. The goal is achieved by the fact that an automatic device for magnetizing products in an open magnetic circuit containing a solenoid, a switching element included between the solenoid and a power source, a track sensor connected to the switching element and the feeding mechanism with a magnetisable product holder, is equipped with a gear mechanism with gear ratio two, kinematically associated with the product holder and the track sensor. Such a constructive solution provides an interconnection between the position of the product being transported at the magnetization position and the inclusion of a source of a magnetizing field, which, in turn, ensures the magnetization of products in a position where the center of the length of the product coincides with the center of the length of the solenoid regardless of the length of the product. As a result, the most effective magnetization of products of various lengths is ensured, i.e., the magnetization efficiency increases and the functionality of the device expands. The drawing shows a block diagram of an automatic magnetizing device. The device contains a solenoid 1 connected via a switching element 2, for example, a thyristor, to the power source 3. A switching sensor 4 is connected to the switching element 2, the sensitive element of which is, for example, a microswitch interacting with the cam 5. An inductive element or photocell with a corresponding electron-converter system is used to ensure the switching on of the switching element and, therefore, the switching on of the source I magnetize the floor when transporting the product to the magnetization position. The feeding mechanism is placed in the guide 6 and comprises a base 7 on which the clamp 8 of the holder of the magnetized product is located. The transmission mechanism, in this example, the block 9 and the cable 10, is fixed on the guide 11 and contains an actuating element, in this example, the cam 12. The cable 10 is fixed to the clamp 8 and the axis 7, which provides the movement of the cam 12 by a length equal to half the length of the movement 8. As a transmission mechanism, any other system can also be used, which provides the indicated dependence of the movement of the actuator element 12 with respect to the movement of the clamp 8, for example, a rack with two gears or a pa-type mechanism. tography connected appropriately to said elements. The device works as follows. The feeding mechanism, moving along the guide 6, takes the initial position; shown in the drawing. The product 13 to be magnetized is placed in the holder in a position in which the longitudinal axis of the product coincides with the direction of the longitudinal axis of the solenoid 1. In this case, the clamp 8, moving to the length of the product 13, moves the cam 12 by half of this length. As a result, the distance S from the axis passing through the center of the length of the product 13 to the point of actuation lying on the surface of the cam 12 is equal to the distance from the axis passing through the center of the length of the solenoid 1 to the point of actuation lying on the surface of the cam 5 , and remains unchanged at different lengths of the magnetisable product. For comparison, the drawing shows the position 14 occupied by the product with a reduced length, as well as the position 15 occupied by the holder clamp and the position 16 occupied by the transmission cam (the positions of the remaining elements are not shown in the drawing). After loading, the feeding device moves in the direction of the longitudinal axis of the solenoid 1, transporting the product to the magnetization position. The trip sensor 4 triggers and, therefore, the source of the magnetizing floor is switched on when the cam 12 acts on the cam 5. At the same time, the products 13 and 14 mentioned in the example occupy the position 17 and 18 at the time of magnetization, respectively. As the feed mechanism moves further in the indicated direction, the magnetized the product is transported to the positions of subsequent technological operations. for example, on a control or assembly position. Restarting the source of the magnetizing floor during the return movement of the feeder is excluded. In an automatic device for magnetization of products in an open magnetic circuit of a transmission mechanism with a gear ratio of two, kinematically connected with the holder of the magnetized product and the track sensor, which enables the source of the magnetized field, it distinguishes it favorably from the known devices of similar purpose. Such

конструктивное решение, обеспечивает намагничивание изделий в положении, при котором центр длины издели совпадает с центром длины соленоида независимо от длины йздели , что повышает эффектив ность намагничивани изделий. Кроме того, прй аком решен;ии исключаетс .необходимость предварительной сортировки изделий по типоразмерам с последующей переналадкой устройства , что упрощает обслуживание устройства и значительно повышает производительность по сравнению с прототипом, т. е. расшир ютс функциональные возможности устройства .A constructive solution provides for magnetization of products in a position in which the center of the length of the product coincides with the center of the length of the solenoid regardless of the length of the engine, which increases the efficiency of magnetization of the products. In addition, the solution has been resolved and the need to pre-sort the products according to the standard sizes with the subsequent readjustment of the device is eliminated, which simplifies the maintenance of the device and significantly improves performance compared to the prototype, i.e., the functionality of the device is expanded.

Claims

1. Kiefer I. I. Testing of ferromagnetic materials. M.-L., SEI, 1962, p. 173187.

2.Chechernikov V.I. Magnetic measurements, M., ed. Moscow State University, 1969, p. 17-44.

3. USSR author's certificate number 188036, cl. G About IN 27/72, 1965.

4. The author's certificate of the USSR About 264751, cl. G 01 N 27/72, 1.968. .