Практическое применение магнитов: Как появился магнит — легенды и факты

Дополнительная информация. Сверлить или дробить неодимовые магниты категорически нельзя. При нарушении целостности магниты теряют свои свойства. То же происходит, если повредить магнитные поверхности.

Удивительные свойства магнитов всегда привлекали пытливые умы людей. Использование источников магнитного поля принесло мировой цивилизации немало ценных изобретений практически во всех сферах деятельности человечества.

Видео

Где применяют электромагниты. Электромагниты и их применение

Существуют четыре фундаментальные силы физики, и одна из них называется электромагнетизм. Обычные магниты имеют ограниченное применение. Электромагнит — это устройство, которое создает магнитное поле во время прохождения электрического тока. Поскольку электричество может быть включено и выключено, то же самое касается и электромагнита. Он даже может быть ослаблен или усилен путем уменьшения или увеличения тока. Электромагниты находят свое применение в различных повседневных электроприборах, в разных областях промышленности, от обычных переключателей до двигательных установок космических аппаратов.

Что такое электромагнит?

Электромагнит можно рассматривать как временный магнит, который функционирует с потоком электричества, и его полярность может быть легко изменена путем изменения направления тока. Также сила электромагнита может быть изменена путем изменения величины тока, протекающего через него.

Сфера применения электромагнетизма необычайно широка. Например, магнитные выключатели являются предпочтительными в использовании тем, что они менее восприимчивы к изменениям температуры и способны поддерживать номинальный ток без ложного срабатывания.

Электромагниты и их применение

Вот некоторые из примеров, где они используются:

• Моторы и генераторы. Благодаря электромагнитам стало возможным производство электродвигателей и генераторов, которые работают по принципу электромагнитной индукции. Это явление было открыто ученым Майклом Фарадеем. Он доказал, что электрический ток создает магнитноее поле. Генератор использует внешнюю силу ветра, движущейся воды или пара, вращает вал, который заставляет двигаться набор магнитов вокруг спирального провода, чтобы создать электрический ток. Таким образом, электромагниты преобразуют в электрическую другие виды энергии.
• Практика промышленного использования. Только материалы, сделанные из железа, никеля, кобальта или их сплавов, а также некоторые природные минералы реагируют на магнитное поле. Где используют электромагниты? Одной из сфер практического применения является сортировка металлов. Поскольку упомянутые элементы используются в производстве, с помощью электромагнита эффективно сортируют железосодержащие сплавы.
• Где применяют электромагниты? С их помощью можно также поднимать и перемещать массивные объекты, например, автомобили перед утилизацией. Они также используются в транспортировке. Поезда в Азии и Европе используют электромагниты для перевозки автомобилей. Это помогает им двигаться на феноменальных скоростях.

Электромагниты в повседневной жизни

Электромагниты часто используются для хранения информации, так как многие материалы способны поглощать магнитное поле, которое может быть впоследствии считано для извлечения информации. Они находят применение практически в любом современном приборе.

Где применяют электромагниты? В быту они используются в ряде бытовых приборов. Одной из полезных характеристик электромагнита является возможность изменения магнитной силы, при изменении силы и направление тока, текущего через катушки или обмотки вокруг него. Колонки, громкоговорители и магнитофоны — это устройства, в которых реализуется этот эффект. Некоторые электромагниты могут быть очень сильными, причем их сила может регулироваться.

Где применяют электромагниты в жизни? Простейшими примерами служат дверные звонки и электромагнитные замки. Используется электромагнитная блокировка для двери, создавая сильное поле. Пока ток проходит через электромагнит, дверь остается закрытой. Телевизоры, компьютеры, автомобили, лифты и копировальные аппараты — вот где применяют электромагниты, и это далеко не полный список.

Электромагнитные силы

Силу электромагнитного поля можно регулировать путем изменения электрического тока, проходящего через провода, обернутые вокруг магнита. Если изменить направление электрического тока, полярность магнитного поля также меняется на противоположную. Этот эффект используется для создания полей в магнитной ленте или жестком диске компьютера для хранения информации, а также в громкоговорителях акустических колонок в радио, телевизоре и стереосистемах.

Магнетизм и электричество

Словарные определения электричества и магнетизма отличаются, хотя они являются проявлениями одной и той же силы. Когда электрические заряды движутся, они создают магнитное поле. Его изменение, в свою очередь, приводит к возникновению электрического тока.

Изобретатели используют электромагнитные силы для создания электродвигателей, генераторов, аппаратов МРТ, левитирующих игрушек, бытовой электроники и множества других бесценных устройств, без которых невозможно представить повседневную жизнь современного человека. Электромагниты неразрывно связаны с электричеством, они просто не смогут работать без внешнего источника питания.

Применение грузоподъемных и крупномасштабных электромагнитов

Электродвигатели и генераторы жизненно важны в современном мире. Мотор принимает электрическую энергию и использует магнит, чтобы превратить электрическую энергию в кинетическую. Генератор, наоборот, преобразует движение, используя магниты, чтобы вырабатывать электричество. При перемещении габаритных металлических объектов используются грузоподъемные электромагниты. Они также необходимы при сортировке металлолома, для отделения чугуна и других черных металлов от цветных.

Настоящее чудо техники — японский левитирующий поезд, способный развивать скорость до 320 километров в час. В нем используются электромагниты, помогающие парить в воздухе и невероятно быстро передвигаться. Военно-морские силы США проводят высокотехнологичные эксперименты с футуристической электромагнитной рельсовой пушкой. Она может направлять свои снаряды на значительные расстояния с огромной скоростью. Снаряды обладают огромной кинетической энергией, поэтому могут поражать цели без использования взрывчатых веществ.

Понятие электромагнитной индукции

При изучении электричества и магнетизма важным является понятие электромагнитной индукции. Индукция имеет место, когда в проводнике в присутствии изменяющегося магнитного поля возникает поток электричества. Применение электромагнитов с их индукционными принципами активно используются в электродвигателях, генераторах и трансформаторах.

Где можно применять электромагниты в медицине?

Магнитно-резонансные томографы (МРТ) также работают с помощью электромагнитов. Это специализированный медицинский метод для обследования внутренних органов человека, которые недоступны для непосредственного обследования. Наряду с основным используются дополнительные градиентные магниты.

Где применяют электромагниты? Они присутствуют во всех видах электрических устройств, включая жесткие диски, колонки, двигатели, генераторы. Электромагниты используются повсеместно и, несмотря на свою незаметность, занимают важное место в жизни современного человека.

Глоссарий магнитных терминов | Dura Magnetics USA

Ниже приводится глоссарий общих терминов, относящихся к магнитным материалам, дизайну и технике:

Воздушный зазор — это зазор с низкой магнитной проницаемостью на пути потока магнитной цепи. Часто воздух, но включает другие материалы, такие как краска, алюминий и т. Д.

Анизотропия, Буквально означает наличие различных свойств в зависимости от направления контроля. Магниты, которые являются анизотропными или имеют легкую ось намагничивания, имеют анизотропию, развиваемую двумя методами: формой и магнитокристаллическим.

As Площадь воздушного зазора, или площадь поперечного сечения воздушного зазора, перпендикулярного пути потока, представляет собой среднюю площадь поперечного сечения той части воздушного зазора, в которой происходит прикладное взаимодействие. Площадь измеряется в кв. См. в плоскости, нормальной к центральной силовой линии воздушного зазора.

Am Площадь магнита — это площадь поперечного сечения магнита, перпендикулярного центральной силовой линии, измеренная в кв. См. в любой точке по его длине.В конструкции магнита Am обычно считается площадью нейтральной части магнита.

B Магнитная индукция, — это магнитное поле, создаваемое силой поля H в данной точке. Это векторная сумма в каждой точке вещества напряженности магнитного поля и результирующей собственной индукции. Магнитная индукция — это поток на единицу площади, нормальный к направлению магнитного пути.

Бод Остаточная индукция — это любая магнитная индукция, которая остается в магнитном материале после удаления приложенного насыщающего магнитного поля, Hs. (Bd — магнитная индукция в любой точке кривой размагничивания: измеряется в гауссах.)

Bd / Hd , Наклон рабочей линии, представляет собой отношение остаточной индукции Bd к размагничивающей силе Hd. Его также называют коэффициентом проницаемости, линией сдвига, линией нагрузки и единичной проницаемостью.

BdHd Energy product, указывает энергию, которую магнитный материал может подавать во внешнюю магнитную цепь при работе в любой точке своей кривой размагничивания; измеряется в мегагаусс-эрстедах.

(BH) max Максимальное произведение энергии, — это максимальное произведение (BdHd), которое может быть получено на кривой размагничивания.

Bis , (или Дж) Собственная индукция насыщения — это максимальная собственная индукция, возможная в материале.

Bg , Магнитная индукция в воздушном зазоре, — среднее значение магнитной индукции по площади воздушного зазора, А; или это магнитная индукция, измеренная в определенной точке внутри воздушного зазора; измеряется в гауссах.

Bi (или Дж) Собственная индукция, — это вклад магнитного материала в общую магнитную индукцию B. Это векторная разность между магнитной индукцией в материале и магнитной индукцией, которая существовала бы в вакууме под та же напряженность поля, H. Это соотношение выражается уравнением:
Bi = BH, где: Bi = собственная индукция в гауссах; B = магнитная индукция в Гауссах; H = напряженность поля в эрстедах.

Bm, Индукция отдачи, — это магнитная индукция, которая остается в магнитном материале после намагничивания и кондиционирования для окончательного использования; измеряется в гауссах.

Bo, Магнитная индукция, в точке максимального энергетического продукта (BH) max; измеряется в гауссах.

Br, Остаточная индукция (или плотность потока), — это магнитная индукция, соответствующая нулевой силе намагничивания в магнитном материале после насыщения в замкнутой цепи; измеряется в гауссах.

Состояние замкнутой цепи возникает, когда путь внешнего потока постоянного магнита ограничен материалом с высокой проницаемостью.

Температура Кюри, Температура перехода, выше которой сплав теряет свои магнитные свойства.Это не максимально допустимая температура, которая обычно намного ниже.

Кривая размагничивания — это второй (или четвертый) квадрант основной петли гистерезиса. Точки на этой кривой обозначены координатами Bd и Hd.

Домены, Области в магнитном сплаве, имеющие одинаковую ориентацию. Магнитные домены — это области, где атомные моменты атомов взаимодействуют и допускают общий магнитный момент. Это домены, которые вращаются и управляются внешним намагничивающим полем, чтобы создать полезный магнит, который имеет чистый магнитный момент.В немагнитном материале домены не ориентированы и компенсируют друг друга. В этом состоянии нет чистого внешнего поля.

Вихревые токи, — это циркулирующие электрические токи, которые индуцируются в электропроводящих элементах при воздействии изменяющихся магнитных полей, создавая силу, противоположную магнитному потоку. Вихревые токи могут использоваться для выполнения полезной работы (например, гашения движения) или могут быть нежелательными последствиями определенных конструкций, которые следует учитывать или сводить к минимуму.

Электромагнит, представляет собой магнит, состоящий из соленоида с железным сердечником, в котором магнитное поле существует только во время протекания тока через катушку.

f Коэффициент сопротивления, учитывает кажущееся сопротивление магнитной цепи. Этот коэффициент необходим из-за того, что H и H рассматриваются как константы.

F Коэффициент утечки, учитывает утечку потока из магнитной цепи. Это соотношение между магнитным потоком в нейтральной части магнита и средним потоком в воздушном зазоре.F = (B мА м) / (B, A г).

F Магнитодвижущая сила, (разность магнитных потенциалов), представляет собой линейный интеграл напряженности поля H между любыми двумя точками, p1 и p2.
p2
F =? H dl
p1
F = магнитодвижущая сила в гильбертах
H = напряженность поля в эрстедах
dl = элемент длины между двумя точками в сантиметрах.

Ферромагнитный материал, — это материал, проницаемость которого намного больше 1 (от 60 до нескольких тысяч раз 1) и который проявляет явление гистерезиса.

Flux — это состояние, существующее в среде, на которую действует сила намагничивания. Эта величина характеризуется тем фактом, что электродвижущая сила индуцируется в проводнике, окружающем поток, в любое время, когда поток изменяется по величине. Единицей измерения потока в cgs является Максвелл.

Измеритель потока — это прибор, который измеряет изменение потокосцепления с помощью поисковой катушки.

Окрашивающие поля — это поток рассеяния, особенно связанный с краевыми эффектами в магнитной цепи.

гаусс — это единица магнитной индукции B в электромагнитной системе cgs. Один гаусс равен одному максвеллу на квадратный сантиметр.

Измеритель Гаусс — это прибор, который измеряет мгновенное значение магнитной индукции B. Его принцип работы обычно основан на одном из следующих факторов: эффект Холла, ядерный магнитный резонанс (ЯМР) или принцип вращающейся катушки.

gilbert — единица магнитодвижущей силы F в электромагнитной системе cgs.

H Напряженность магнитного поля, (сила намагничивания или размагничивания), является мерой векторной магнитной величины, которая определяет способность электрического тока или магнитного тела индуцировать магнитное поле в заданной точке; измеряется в эрстедах.

Hc Коэрцитивная сила материала равна размагничивающей силе, необходимой для уменьшения остаточной индукции Br до нуля в магнитном поле после намагничивания до насыщения; измеряется в эрстедах.

Hci Собственная коэрцитивная сила материала, <указывает на его сопротивление размагничиванию. Она равна размагничивающей силе, которая уменьшает внутреннюю индукцию Bi в материале до нуля после намагничивания до насыщения; измеряется в эрстедах.

Hd — это значение H, соответствующее остаточной индукции Bd; на кривой размагничивания, измеряется в эрстедах.

Hmv — это значение H, соответствующее индукции отдачи, B; измеряется в эрстедах.

Ho, — напряженность магнитного поля в точке максимального энергетического произведения (BH) max; измеряется в эрстедах.

Hs, Чистая эффективная сила намагничивания, это сила намагничивания, необходимая в материале для намагничивания до насыщения, измеряемая в эрстедах.

Петля гистерезиса — это замкнутая кривая, полученная для материала путем нанесения (обычно в прямоугольных координатах) соответствующих значений магнитной индукции B для ординат и силы намагничивания H для абсцисс, когда материал проходит полный цикл между определенные пределы либо силы намагничивания, H, либо магнитной индукции.Б.

Необратимые потери определяются как частичное размагничивание магнита, вызванное воздействием высоких или низких температур внешних полей или других факторов. Эти потери можно возместить перемагничиванием. Магниты можно стабилизировать от необратимых потерь за счет частичного размагничивания, вызванного температурными циклами или внешними магнитными полями.

Дж, см. Собственная индукция Bi.

Дж, см. Bis, Собственная индукция насыщения.

Держатель — это кусок (или кусочки) мягкого железа, который помещается на полюсные поверхности постоянного магнита или между ними, чтобы уменьшить сопротивление воздушного зазора и тем самым уменьшить утечку потока из магнита. Это также делает магнит менее восприимчивым к размагничивающим воздействиям.

Хранители , Хранители — это материал с высокой проницаемостью, обычно низкоуглеродистая сталь, который устанавливается на магнит или магнитный узел для уменьшения сопротивления магнитной цепи.Это уменьшает общие поля утечки, создаваемые магнитом или магнитным узлом. Держатели обычно устанавливаются, чтобы помочь магниту или магнитному узлу противостоять размагничиванию во время обращения, транспортировки или хранения. Держатели обычно находятся на магнитах Alnico и магнитных узлах Alnico.

Изгиб кривой размагничивания — это точка, в которой кривая B-H перестает быть линейной. Все магнитные материалы, даже если их кривые во втором квадранте прямолинейны при комнатной температуре, при некоторой температуре развиваются изгибы.Alnico 5 показывает колено при комнатной температуре. Если рабочая точка магнита опускается ниже колена, небольшие изменения H вызывают большие изменения B, и магнит не сможет восстановить свой исходный выходной магнитный поток без повторного намагничивания.

Поток утечки — это магнитный поток ø, путь которого выходит за пределы полезной или предполагаемой магнитной цепи; измеряется в максвеллах.

lg Длина воздушного зазора , — длина пути центральной силовой линии воздушного зазора; измеряется в сантиметрах.

лм Длина магнита, — это общая длина материала магнита, проходящего за один полный оборот центральной линии магнитной цепи; измеряется в сантиметрах.

лм / диаметр Соотношение размеров , это отношение длины магнита к его диаметру или диаметра круга с эквивалентной площадью поперечного сечения. Для простых геометрических фигур, таких как стержни и стержни, отношение размеров связано с наклоном рабочей линии магнита BdHa.

Линия нагрузки — это линия, проведенная от начала кривой размагничивания с наклоном B / H, пересечение которой с кривой B-H представляет рабочую точку магнита.Также см. Коэффициент проницаемости.

Магнитные сборки, Комбинация материалов, магнитных и немагнитных, которые образуют конкретное решение. Включает постоянный магнит в качестве генератора потока и обычно использует низкоуглеродистую сталь для передачи потока к рабочей поверхности. Позволяет улучшить средства монтажа резьбовых отверстий, резьбы, прессовой посадки и т. Д.

Магнитная цепь , узел, состоящий из некоторых или всего следующего: постоянные магниты, ферромагнитные проводящие элементы, воздушные зазоры и электрические токи.

Магнитная длина, Физическая длина измерения магнита, которая соответствует направлению намагничивания магнита. Это может быть или не быть направлением ориентации магнита.

Главный контур гистерезиса материала — это замкнутый контур, получаемый, когда материал циклически переключается между положительным и отрицательным насыщением.

maxwell — это единица измерения магнитного потока в электромагнитной системе cgs. Один максвелл — это одна линия магнитного потока.

Нейтральная секция постоянного магнита определяется плоскостью, проходящей через магнит перпендикулярно его центральной магнитной линии в точке максимального магнитного потока.

Северный полюс — это полюс магнита, который при свободном подвешивании будет указывать на северный магнитный полюс Земли. Определение полярности может сбивать с толку, и часто лучше всего уточнить, используя «северный полюс поиска» вместо «северного полюса» в спецификациях.

эрстед — это единица измерения напряженности магнитного поля H в электромагнитной системе cgs.Один эрстед равен магнитодвижущей силе в один гильбер на сантиметр пути потока.

Состояние разомкнутой цепи возникает, когда намагниченный магнит сам по себе не имеет внешнего пути потока из материала с высокой проницаемостью.

Рабочая линия для данной цепи постоянного магнита — это прямая линия, проходящая через начало кривой размагничивания с отрицательным наклоном Bd / Hd. (Также известна как линия коэффициента проницаемости.)

Рабочая точка постоянного магнита — это точка на кривой размагничивания, определяемая координатами (BdHd), или эта точка на кривой размагничивания, определяемая координатами (BmHm).

Направление ориентации — это направление, в котором анизотропный магнит должен быть намагничен для достижения оптимальных магнитных свойств. Также известна как «ось», «легкая ось» или «угол наклона».

Ориентированный (анизотропный) материал — это материал, который имеет лучшие магнитные свойства в данном направлении.

Парамагнитный материал, — это материал, проницаемость которого немного превышает 1.

Пермеаметр — это прибор, который может измерять и часто записывать магнитные характеристики образца.

P Проницаемость, — величина, обратная сопротивлению R, измеренному в максвеллах на гильберт.

Полюса, — это ферромагнитные материалы, размещенные на магнитных полюсах, которые используются для формирования и изменения эффекта линий потока.

R Сопротивление , в некоторой степени аналогично электрическому сопротивлению. Это величина, которая определяет магнитный поток ø, возникающий из-за данной магнитодвижущей силы F.

Где: R = F / ø
R = сопротивление, в гильбертах на максвелл
F = магнитодвижущая сила, I гильберт
Ø = поток, в максвеллах.

Обратный путь — это проводящие элементы в магнитной цепи, которые обеспечивают путь с низким сопротивлением для магнитного потока.

Насыщение, Состояние, при котором увеличение приложенного внешнего поля не приводит к увеличению индукции. Когда это условие выполняется, все элементарные магнитные моменты имеют одинаковое выравнивание. Это условие важно для сплавов с постоянными магнитами и ферромагнитных сплавов. Магнитные сплавы всегда должны быть намагничены до насыщения.Магнит нельзя использовать на этом уровне, но перед кондиционированием и стабилизацией магнит всегда необходимо сначала намагнитить до насыщения. Обычно не следует превышать насыщение в ферромагнитных сплавах, которые составляют элементы ярма или обратного пути магнитной цепи. Если ферромагнитные элементы насыщены, в системе будет утечка магнитного потока, и следует рассмотреть возможность изменения конструкции.

Поисковая катушка представляет собой спиральный проводник, обычно известной площади и количества витков, который используется с измерителем потока для измерения изменения магнитной связи с катушкой.

Спеченный, Спеченный магнит состоит из спрессованного порошка, который затем подвергается операции термообработки, при которой достигается полная плотность и магнитная ориентация.

Стабилизация, — это воздействие на магнит размагничивающих воздействий, ожидаемых при использовании, с целью предотвращения необратимых потерь во время реальной эксплуатации. Размагничивающие воздействия могут быть вызваны высокими или низкими температурами или внешними магнитными полями.

Tc, температура Кюри, это температура перехода, выше которой материал теряет свои магнитные свойства.

T max Максимальная рабочая температура, — максимальная температура, при которой магнит может подвергаться воздействию без существенной нестабильности на больших расстояниях или структурных изменений.

Обратимые температурные коэффициенты — это изменения потока, которые происходят при изменении температуры. Они самопроизвольно восстанавливаются, когда температура возвращается к исходной точке. Магнитное насыщение материала существует, когда увеличение намагничивающей силы не приводит к увеличению собственной индукции.

Температурный коэффициент — это коэффициент, который описывает обратимое изменение магнитных свойств при изменении температуры. Магнитное свойство самопроизвольно возвращается, когда температура возвращается к исходной точке. Обычно это выражается как процентное изменение на единицу температуры.

Неориентированный (изотропный) материал имеет одинаковые магнитные свойства во всех направлениях.

Vg Объем воздушного зазора, — полезный объем воздуха или немагнитного материала между магнитными полюсами; измеряется в кубических сантиметрах.

Weber , практическая единица магнитного потока. Это величина магнитного потока, который, будучи связан с однородной скоростью с однооборотным электрическим током в течение интервала в 1 секунду, будет индуцировать в этой цепи электродвижущий элемент силой 1 вольт.

Проницаемость µ — это общий термин, используемый для выражения различных соотношений между магнитной индукцией B и напряженностью поля H.

Проницаемость отдачи мкр , это средний наклон петли гистерезиса отдачи.Также известен как второстепенная петля.

Магнитный поток ø, — это надуманная, но измеримая концепция, которая была разработана в попытке описать «поток» магнитного поля. Математически это поверхностный интеграл нормальной составляющей магнитной индукции B по площади A.
ø = ?? B • dA
, где:
ø = магнитный поток, в максвеллах
B = магнитная индукция, дюйм гаусс
dA = элемент площади в квадратных сантиметрах
Когда магнитная индукция B равномерно распределена и перпендикулярна площади A, поток ø = BA.

Подходит ли вам магнитный зажим?

Металлообработка — это интересное сочетание науки и искусства. Инструменты, доступные машинисту, представляют науку. Искусство в их применении.

Наука, лежащая в основе обработки в цехе металлообработки, довольно проста. Держитесь за заготовку, отливку или поковку, подлежащую механической обработке, с достаточным захватом для выполнения таких процессов металлообработки, как фрезерование, токарная обработка, сверление или шлифование.

Искусство слесаря ​​в работе — это бесчисленное множество способов, которые можно использовать для достижения фундаментальной науки. Традиционно большинство методов закрепления заготовки включают множество вариантов механического закрепления заготовки.

стали использоваться в качестве альтернативы механическому удерживанию заготовок для обработки и удержанию таких держателей, как тиски и приспособления, на столе станка. Магниты, давно признанный метод удержания обрабатываемой детали при плоском шлифовании, находят признание в обычных механических цехах, стремящихся сократить переналадку, расширить доступ к пяти сторонам заготовки и упростить подход к закреплению обрабатываемой детали.

Основы магнитов

Большинство из нас помнят из нашего общего курса естествознания, что магниты притягивают черные металлы. У магнитов есть северный и южный полюсы, через которые проходит магнитная энергия, называемая потоком.
В классическом эксперименте с использованием железных опилок по их расположению можно увидеть, что магнитный поток течет примерно по параллельным дугам между двумя полюсами. В основном магниты работают, вызывая полярность (намагничивание) в любом железном материале, который соединяется через его полюса.Когда деталь помещается поперек полюсов магнита, магнитный поток течет в нее.

При помещении в магнитный поток компоненты из черных металлов имеют полюса, противоположные полярности магнита. Вот почему они привлекают. Усиление и управление этим потоком — ключ к применению магнитов в металлообработке.

Притяжение или «притяжение» магнита усиливается по мере того, как зазор между заготовкой и магнитом закрывается. Заготовки с гладкой поверхностью удерживаются более плотно, чем с шероховатой поверхностью.Сила магнитного притяжения является функцией того, какой магнитный поток может быть индуцирован в заготовке.

Некоторые материалы являются лучшими проводниками магнетизма, чем другие. Лучше всего подойдут отожженные материалы. Закаленные материалы не так легко поглощают флюс и имеют тенденцию сохранять некоторый магнетизм, когда магнитный держатель заготовки выключен.

Магнитный держатель заготовки состоит из нескольких магнитных полюсов. Как правило, чем больше полюсов входит в контакт с данным изделием, тем сильнее магнитный захват.

Магниты для фрезерования

По словам Саймона Бартона, генерального директора Alpha Workholding Solutions, Inc. , одним из самых больших препятствий, которые необходимо преодолеть при применении магнитов для фрезерования и общей обработки, является страх. «Это вполне понятно, — говорит он. «Мысль о 50-сильном фрезерном станке, врезающемся в кусок стали, который невидимо удерживается только магнетизмом, оставляет большинство ветеранов цехов окаменевшими и ныряющими в укрытие».

Однако правильно установленные магниты удерживают детали также или, во многих случаях, лучше, чем механические зажимы.На этих держателях создается мгновенная сила зажима в 12 тонн на квадратный фут.
Магнитная система, которую выбирают для фрезерных станков и обрабатывающих центров, называется электропостоянным магнитом. Как следует из названия, эта относительно новая концепция представляет собой гибрид электромагнитов и постоянных магнитов.

Электромагниты не подходят для операций механической обработки, поскольку они требуют постоянного источника электроэнергии для поддержания магнитного притяжения. В случае отключения электроэнергии электромагнит теряет способность удерживать заготовку, и в этом случае ветеран цеха поступает мудро, чтобы спрятаться за укрытие.

Постоянные магниты обеспечивают портативность и безотказную работу. Большинство промышленных постоянных магнитов находятся внутри держателя. Совмещение полюсов определяет состояние магнита (включен он или выключен). В процессе работы эти полюса физически перемещаются, чтобы активировать и деактивировать постоянный магнит.

Поскольку постоянные магниты увеличиваются, чтобы обеспечить достаточную площадь поверхности для удовлетворения требований операций обработки, механическое усилие, необходимое для преодоления магнитного трения при переключении полюсов с включения на выключение или обратно, становится слишком большим.Эти магниты хорошо подходят для легкой обработки благодаря их надежности и безопасности.

Электропостоянные магниты, по сути, используют электричество для переключения полюсов, что позволяет этим устройствам быть более крупными и мощными для применения в металлообработке. Электропостоянный рабочий держатель содержит несколько стальных опор, полярность каждой из которых чередуется с северной и южной. Количество полюсов зависит от размера держателя.

Между этими полюсами зажаты два магнита.Один из них представляет собой постоянный набор с электронным переключением, а другой — постоянный набор. Эти постоянные наборы постоянно поляризованы в одном направлении.

Переключаемые магниты имеют электрическую катушку вокруг них и могут быть поляризованы либо в северном, либо в южном направлении, пропуская ток через катушку. Когда оба набора магнитов имеют одинаковую полярность, они дополняют друг друга, и достигается полная магнитная мощность. Когда оба набора имеют противоположную полярность, они компенсируют друг друга и поверхность магнита отключена.

Последние достижения в области магнитных материалов увеличили мощность магнитов при уменьшении размера магнитного зажимного устройства. «Сердце новых магнитных оправок — это редкоземельный неодим, железо, бор, — говорит Джон Пауэлл, доктор философии, президент WEN technology (дистрибьютор Eclipse Magnets). «Неодим как минимум в пять раз мощнее других материалов, используемых в магнитных держателях».

Для работы одного из этих устройств на магнит помещается заготовка, и простая кнопка посылает электрический ток, который приводит в действие магнит.После того, как постоянный электромагнит находится под напряжением, требуется еще один электрический разряд, чтобы обесточить его. Как и постоянный магнит, эта система надежна и портативна, что делает ее идеальной для обработки.

Преимущества процесса

Постоянное давление зажима — одно из преимуществ магнитов. Магниты либо включены, либо выключены. В отличие от механических зажимов и тисков, нет никаких изменений в том, насколько сильно или свободно удерживается заготовка. Всегда было одно и то же.

Полная поддержка поверхности заготовки — еще один плюс для удержания магнитами.Когда зажимы для пальцев используются по периферии заготовки, практически не существует эффективного способа закрепить центральную часть заготовки. Неподдерживаемые области заготовки могут вызвать вибрацию, что приведет к снижению подачи и скорости резания, что приведет к увеличению времени цикла.

Магниты удерживают всю площадь контакта с заготовкой. Полная поддержка позволяет машине резать с меньшим потенциалом вибрации и, следовательно, быстрее. Кроме того, отсутствие зажимов по периферии позволяет машине резать без помех.Упрощается программирование и устраняется время, необходимое для изменения положения прижимных зажимов.

«Полный доступ к заготовке — критически важный фактор для предприятий, стремящихся увеличить свою пропускную способность», — говорит д-р Пауэлл. «Магнитные держатели для заготовок могут быть оснащены удлинителями полюсов, которые в основном представляют собой стойки, которые поднимают заготовку над поверхностью магнитного стола. Это позволяет просверливать сквозные отверстия без повреждения магнита. Саморегулирующиеся удлинители полюсов позволяют захватывать фигурные или даже деформированные заготовки по всей их поверхности без отклонения.”

Скорость установки и демонтажа — главные факторы для большинства магазинов. С помощью магнитов, установленных на столе станка, как вспомогательная плита, заготовки можно прикреплять непосредственно к поверхности магнита. Кроме того, тиски или другие приспособления можно затем прикрепить к машине без болтов с помощью магнита. Установите тиски на магнит, используя установочные штифты для повторяемости или зонд для определения местоположения, нажмите магнит на переключатель, и тиски зажать.

Использование магнита для поддержки тисков или другого зажимного приспособления позволяет цехам обрабатывать цветные металлы, которые можно захватывать обычным способом в тисках или приспособлении для черных металлов, при этом пользуясь преимуществами возможности быстрой настройки магнита.

Застрявшие фишки?

По словам д-ра Пауэлла и г-на Бартона, наиболее частый вопрос от магазинов, не знакомых с магнитными зажимами, касается контроля стружки. Технически верхняя часть заготовки становится магнитной, если поток распространяется через поперечное сечение заготовки.

Простые расширители полюсов управляют величиной проникновения магнитного потока. Его можно увеличивать или уменьшать, физически размещая работу с помощью стоек на заданном расстоянии. На некоторых магнитных держателях его также можно отрегулировать, управляя магнитным притяжением стола.

Это тоже для поворота

также находят все большее применение при токарной обработке. Примером доступности с помощью магнитного патрона является поворот диска в форме пончика. «Чтобы обработать эту деталь на обычном патроне, — говорит доктор Пауэлл, — вы держитесь либо за внешний, либо за внутренний диаметр. Чтобы повернуть все элементы, необходимо остановить работу и повторно зажать деталь. С помощью патрона с электромагнитным постоянным магнитом внутренний диаметр, внешний диаметр и поверхность диска могут вращаться без остановки станка.Это большое преимущество в скорости обработки. Точность тоже лучше, потому что деталь обрабатывается один раз ».

Кто должен «намагничивать»

Применение магнитов при фрезеровании и токарной обработке, а также в других общих процессах металлообработки можно рассматривать как шаг к автоматизации процесса закрепления заготовок. Это не универсальное решение, но при правильном применении магниты могут сократить время и трудозатраты, связанные с настройкой рабочего стола.

Считается, что ферромагнитные материалы являются предпочтительными заготовками для магнитных зажимов.В то время как приложения с немагнитными материалами не могут напрямую получить выгоду от магнитных зажимов для заготовок, косвенные преимущества могут быть реализованы с использованием магнитов для удержания держателей, которые удерживают заготовки из цветных металлов.
Цеха, которые обрабатывают заготовки с большей площадью поверхности, такие как стальной лист с газовой резкой, практически не представляют труда для магнитных зажимов. Небольшие заготовки применяются менее успешно из-за недостаточной площади поверхности. Тем не менее, тиски могут удерживать более мелкие детали, и простое размещение нескольких тисков на магнитном держателе заготовки и нажатие кнопки для фиксации всех тисков одновременно позволяет сэкономить время.

«Технология практической магнитной фиксации заготовки уже внедрена, — говорит г-н Бартон. «Эти магнитные державки производятся разных размеров, а расстояния между полюсами становятся все меньше, а это означает, что требования к площади поверхности уменьшаются. Преодоление инерции механической фиксации заготовки является основным препятствием для более широкого применения магнитной фиксации заготовки ».

Некоторые принципы и методы магнитного крепления

Поскольку магнетизм невидим, важно понимать некоторые основные принципы, чтобы спланировать успешную настройку заготовки.Вот несколько основных правил, которые должны знать магазины, использующие магнитные зажимы.

• Магнитный поток всегда будет идти кратчайшим путем.
• Магнитный поток менее эффективен через воздушные зазоры и другие непроводящие цепи.
• Магнитный поток от северного полюса должен возвращаться на равную площадь южного полюса.
• Магнитный поток должен быть сконцентрирован на поверхности детали даже за счет площади.

Использование магнитов — наука поражена

Магниты, помимо забавы, имеют много применений.Они используются как в потребительских, так и в промышленных товарах. Давайте узнаем больше об использовании магнитов.

Магниты — это материалы, которые создают магнитное поле и обладают способностью притягивать черные металлы, такие как железо, сталь, кобальт и никель. В старину греки открыли природный элемент, названный «магнитом», который обладал способностью притягивать черные металлы. Магниты также упоминаются в древних индийских и китайских текстах, датируемых 6 веком до нашей эры.

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Благодаря современному техническому прогрессу, магниты производятся искусственным способом в различных формах и размерах, в зависимости от области применения. Барный магнит — один из самых простых типов магнитов, используемых сегодня. Магниты также используются в стрелках компаса, которые используются в целях навигации.

Использование магнитов

В медицине

Согласно древним китайским надписям, «магнитные камни» использовались при лечении акупунктурой.В индуистских священных писаниях также упоминается использование магнитов в хирургических операциях. Точно так же греки и египтяне также использовали их для лечения различных болезней. Древние врачи описывали способность магнитов излечивать меланхолию, артрит и облысение.

В настоящее время тектонические магниты используются многими спортсменами для уменьшения или снятия боли. Они размещаются на стельках обуви и сконструированы таким образом, чтобы соприкасаться с точками акупрессуры на подошвах ног.Существуют различные другие применения, такие как магнитные матрасы, которые, как утверждается, излечивают бессонницу. Однако эти приложения считаются псевдонаучными и не имеют научных исследований, подтверждающих их утверждения.

Магниты также используются в технологии магнитно-резонансной томографии (МРТ). МРТ стала очень полезным диагностическим инструментом и используется, когда пациент хочет избежать побочных эффектов излучения, возникающих в результате рентгеновской визуализации. МРТ-сканирование дает более подробные изображения и используется для оценки мягких тканей.

Товары народного потребления

Магнитные полосы являются неотъемлемой частью кредитных и дебетовых карт. Здесь полоса хранит информацию о владельце в виде закодированных данных. Обмен этой информацией происходит, когда пользователи проводят карты в супермаркетах и ​​банкоматах.

кассеты VHS и аудиокассеты содержат катушку с магнитной лентой. Информация в виде аудио или видео кодируется на магнитном покрытии. Точно так же на гибких дисках и жестких дисках также используется магнитное покрытие для хранения данных.

Магниты также используются в телевизорах с электронно-лучевыми трубками.Здесь электромагнит направляет электроны по экрану. Этот процесс заставляет внутреннее покрытие экрана светиться, что позволяет показывать изображения и видео на экране телевизора.

В динамиках и микрофонах также используются постоянные магниты для преобразования электрических звуковых сигналов в механическую энергию. Эта механическая энергия передается на диафрагмы динамика, который производит слышимые звуки.

Хотите написать для нас? Что ж, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию.Свяжитесь с нами, и мы поговорим …

Давайте работать вместе!

Как упоминалось ранее, магниты также используются в компасах. В компасе используется магнит, который выравнивается по магнитному полю Земли. Затем пользователь может определить, где находятся северное и южное направления.

Промышленное использование

В электродвигателях и генераторах используются постоянные магниты. Двигатели используют электрическую энергию и преобразуют ее в механическую энергию. Затем эта энергия используется для различных целей, от перекачки воды до бурения.

Генераторы делают наоборот. Они преобразуют механическую энергию в электрическую. Лучшими примерами являются простая динамо-машина, используемая в велосипедах для освещения лампы, и огромные генераторы, используемые на гидроэлектростанциях.

Магниты также используются в кранах для перемещения тяжелых металлических предметов. Эти краны обычно используются на свалках для отделения металлического мусора от неметаллического. Аналогичное приложение используется и на заводах по переработке лома. Здесь магниты на конвейерной ленте отделяют магнитные металлы от немагнитных.

Мощное и эффективное применение магнитов — это то, что в поездах на магнитной подвеске, где транспортное средство левитирует с помощью магнитов. Они также используются для продвижения поезда вперед. Эти поезда не требуют особого обслуживания и очень эффективны, поскольку у них нет колес, которые могут создавать трение по рельсам.

Магниты — важные компоненты во многих вещах, которые мы используем ежедневно. По мере развития технологий в различных системах и оборудовании будет появляться больше функций и применений магнитов.