Temel Mıknatıs Tasarımı
Magnabend makinesi, sınırlı görev döngüsüne sahip güçlü bir DC mıknatıs olarak tasarlanmıştır.
Makine 3 temel parçadan oluşur:-
Makinenin tabanını oluşturan ve elektro-mıknatıs bobinini içeren mıknatıs gövdesi.
Mıknatıs tabanının kutupları arasında manyetik akı için bir yol sağlayan ve böylece sac iş parçasını sıkıştıran kelepçe çubuğu.
Mıknatıs gövdesinin ön kenarına döndürülen ve iş parçasına bükme kuvveti uygulamak için bir araç sağlayan bükme kirişi.
3 boyutlu model:
Aşağıda, U tipi bir mıknatıstaki parçaların temel yerleşimini gösteren 3 boyutlu bir çizim bulunmaktadır:
Görev döngüsü
Görev döngüsü kavramı, elektromıknatıs tasarımının çok önemli bir yönüdür.Tasarım gerekenden daha fazla görev döngüsü sağlıyorsa, optimum değildir.Daha fazla görev döngüsü, doğası gereği daha fazla bakır tele ihtiyaç duyulacağı (dolayısıyla daha yüksek maliyetle) ve/veya daha az kenetleme kuvveti olacağı anlamına gelir.
Not: Daha yüksek görev döngüsüne sahip bir mıknatıs daha az güç harcar, bu da daha az enerji kullanacağı ve dolayısıyla daha ucuza çalıştırılacağı anlamına gelir.Bununla birlikte, mıknatıs yalnızca kısa süreler için AÇIK olduğundan, işlemin enerji maliyetinin genellikle çok az önemli olduğu kabul edilir.Bu nedenle tasarım yaklaşımı, bobinin sargılarının aşırı ısınmaması açısından olabildiğince fazla güç dağılımına sahip olmaktır.(Bu yaklaşım çoğu elektromıknatıs tasarımında ortaktır).
Magnabend, yaklaşık %25'lik bir nominal görev döngüsü için tasarlanmıştır.
Tipik olarak bir viraj yapmak sadece 2 veya 3 saniye sürer.Ardından, iş parçası bir sonraki büküm için yeniden konumlandırılıp hizalanırken mıknatıs 8 ila 10 saniye daha kapalı olacaktır.%25 görev döngüsü aşılırsa, sonunda mıknatıs çok ısınır ve termal aşırı yük devreye girer.Mıknatıs zarar görmeyecek ancak tekrar kullanılmadan önce yaklaşık 30 dakika soğumaya bırakılması gerekecek.
Sahadaki makinelerle ilgili operasyonel deneyim, %25 görev döngüsünün tipik kullanıcılar için oldukça yeterli olduğunu göstermiştir.Aslında bazı kullanıcılar, daha az görev döngüsü pahasına daha fazla sıkıştırma kuvvetine sahip olan makinenin isteğe bağlı yüksek güçlü versiyonlarını talep etmişlerdir.
Magnabend Sıkma Kuvveti:
Pratik Sıkma Kuvveti:
Uygulamada, bu yüksek kenetleme kuvveti yalnızca gerekli olmadığında(!), yani ince çelik iş parçalarını bükerken gerçekleştirilir.Demir dışı iş parçalarını bükerken, yukarıdaki grafikte gösterildiği gibi kuvvet daha az olacaktır ve (biraz ilginç bir şekilde), kalın çelik iş parçalarını bükerken de daha az olacaktır.Bunun nedeni, keskin bir viraj yapmak için gereken kenetleme kuvvetinin, yarıçaplı bir viraj için gerekenden çok daha yüksek olmasıdır.Böylece olan şey, bükülme ilerledikçe kelepçe çubuğunun ön kenarının hafifçe kalkması ve böylece iş parçasının bir yarıçap oluşturmasına izin vermesidir.
Oluşan küçük hava aralığı, kenetleme kuvvetinde hafif bir kayba neden olur, ancak yarıçap dirseğini oluşturmak için gereken kuvvet, mıknatıs kenetleme kuvvetinden daha keskin bir şekilde düşer.Böylece stabil bir durum ortaya çıkar ve kıskaç çubuğu bırakmaz.
Yukarıda açıklanan, makine kalınlık sınırına yaklaştığında bükme modudur.Daha kalın bir iş parçası denenirse, o zaman elbette kıskaç çubuğu kalkacaktır.
Bu şema, kıskaç çubuğunun burun kenarı keskin yerine biraz yarıçaplı olsaydı, kalın bükme için hava boşluğunun azaltılacağını gösterir.
Gerçekten de durum budur ve uygun şekilde yapılmış bir Magnabend, yuvarlatılmış kenarlı bir kelepçe çubuğuna sahip olacaktır.(Yuvarlak bir kenar ayrıca keskin bir kenara kıyasla kazara hasara çok daha az eğilimlidir).
Büküm Arızasının Marjinal Modu:
Çok kalın bir iş parçası üzerinde bir bükme girişiminde bulunulursa, kelepçe çubuğu kolayca kalkacağı için makine onu bükmeyi başaramaz.(Neyse ki bu dramatik bir şekilde gerçekleşmez; kelepçe çubuğu sessizce gitmesine izin verir).
Bununla birlikte, bükme yükü mıknatısın bükme kapasitesinden sadece biraz daha büyükse, o zaman genel olarak olan şey, bükmenin yaklaşık 60 derece ilerleyeceği ve ardından kıskaç çubuğunun geriye doğru kaymaya başlayacağıdır.Bu arıza modunda mıknatıs, iş parçası ile mıknatıs yatağı arasında sürtünme oluşturarak sadece dolaylı olarak bükülme yüküne karşı koyabilir.
Kalkış kaynaklı göçme ile kayma kaynaklı göçme arasındaki kalınlık farkı genellikle çok fazla değildir.
Kaldırma hatası, iş parçasının kelepçe çubuğunun ön kenarını yukarı kaldırmasından kaynaklanır.Kelepçe çubuğunun ön kenarındaki sıkıştırma kuvveti, esas olarak buna direnen şeydir.Arka kenardaki kenetlemenin çok az etkisi vardır çünkü kenet çubuğunun döndürüldüğü yere yakındır.Aslında, kalkışa direnen toplam kenetleme kuvvetinin sadece yarısıdır.
Öte yandan, kaymaya toplam kenetleme kuvveti tarafından ancak yalnızca sürtünme yoluyla direnç gösterilir, bu nedenle gerçek direnç, iş parçası ile mıknatıs yüzeyi arasındaki sürtünme katsayısına bağlıdır.
Temiz ve kuru çelik için sürtünme katsayısı 0,8'e kadar çıkabilir ancak yağlama varsa 0,2'ye kadar düşebilir.Tipik olarak, bükülme arızasının marjinal modunun genellikle kaymadan kaynaklandığı, ancak mıknatısın yüzeyindeki sürtünmeyi arttırma girişimlerinin zahmete değmediği bulunmuştur.
Kalınlık Kapasitesi:
98 mm genişliğinde ve 48 mm derinliğinde ve 3.800 amper dönüşlü bobine sahip bir E-tipi mıknatıs gövdesi için tam uzunlukta bükme kapasitesi 1,6 mm'dir.Bu kalınlık hem çelik sac hem de alüminyum sac için geçerlidir.Alüminyum sac üzerinde daha az kenetleme olacaktır, ancak onu bükmek için daha az tork gerektirir, bu nedenle bu, her iki metal türü için benzer ölçü kapasitesi verecek şekilde dengelenir.
Belirtilen bükme kapasitesiyle ilgili bazı uyarıların olması gerekir: Bunlardan en önemlisi, sacın akma dayanımının büyük ölçüde değişebilmesidir.1,6 mm'lik kapasite, 250 MPa'ya kadar akma gerilimi olan çelik ve 140 MPa'ya kadar akma gerilimi olan alüminyum için geçerlidir.
Paslanmaz çelikte kalınlık kapasitesi yaklaşık 1,0 mm'dir.Bu kapasite, diğer metallerin çoğundan önemli ölçüde daha azdır çünkü paslanmaz çelik genellikle manyetik değildir ve yine de oldukça yüksek bir akma gerilimine sahiptir.
Diğer bir faktör ise mıknatısın sıcaklığıdır.Mıknatısın ısınmasına izin verilirse, bobinin direnci daha yüksek olacak ve bu da daha düşük amper dönüşleri ve daha düşük kenetleme kuvveti ile daha az akım çekmesine neden olacaktır.(Bu etki genellikle orta düzeydedir ve makinenin teknik özelliklerini karşılamamasına neden olması pek olası değildir).
Son olarak, mıknatıs kesiti daha büyük yapılırsa daha kalın kapasiteli Magnabend'ler yapılabilir.
Gönderim Zamanı: 12 Ağustos 2022