Круглая электромагнитная плита

 

КРУГЛАЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПЛИТА, содержащая дисковое основание , установленные на нем внутренний цилиндрический магнитопровод и концентричный ему наружный магнитопровод, образующие магнитные полюса противоположной полярности, катущку, подключенную к источнику постоянного напряжения, и верхнюю плиту, отличающаяся тем, что, с целью увеличения жесткости конструкции, повыщения равномерности усилия притяжения и экономии меди, наружный магнитопровод выполнен в виде многовитковой стальной полосы намотанной на внутренний магнитопровод, причем полоса покрыта изоляцией, а ее концы подключены к источнику постоянного напряжения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК здд В 23 Q 3/15

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

7 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3568737/25-08 (22) 30.03 83 (46) 23.06.84. Бюл. № 23 (72) О. Я. Константинов, В. Н. Острейко, А. А. Сотка, Ю. Л. Черников, А. Я. Верников и М. П. Рашковнч (71) Северо-Западный заочный политехнический институт (53) 621-9.229.323 (088.8) (56) l. Электромагнитные плиты для металлорежущих станков. НИИМАШ, С-1 станкостроение. Обзор, М., 1975, с. 23, рис. 10 (прототип). (54) (57) КРУГЛАЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПЛИТА, содержащая дисковое основа-, „„Я0„„1098747 A ние, установленные на нем внутренний цилиндрический магнитопровод и концентричный ему наружный магнитопровод, образующие магнитные полюса противоположной полярности, катушку, подключенную к источнику постоянного напряжения, и верхнюю плиту, отличающаяся тем, что, с целью увеличения жесткости конструкции, повышения равномерности усилия притяжения и экономии меди, наружный магнитопровод выполнен в виде многовитковой стальной полосы намотанной на внутренний магнитопровод, причем полоса покрыта изоляцией, а ее концы подключены к источнику постоянного напряжения. 1098747

Изобретение относится к магнитной технологической оснастке металлообрабатывающих, прежде всего, плоскошлифовальных станков и может быть использовано как в ка честве элект ром а гнит ной плиты, та к и в качестве зажимного патрона для закрепления изделий из ферромагнитных материалов малых размеров., Известно электромагнитное крепежное приспособление круглой формы, содержащее верхнюю плиту в виде витого из магнитной и немагнитной лент диска, благодаря которому создается искусственная мелкополюсность системы, шаг которой определяется самими размерами закрепляемого изделия.

При этом приспособление может быть выполнено однокатушечным, что упрощает конструкцию и технологию изготовления.

Приспособление содержит разъемный корпус включающий дисковое основание, наружный и внутренний цилиндрический магнитопроводные элементы, являющиеся магнитными полюсами противоположной полярности, кольцевую катушку обмотки и верхнюю плиту (мелкополюсный витой адаптер). Конструкция обеспечивает закрепление малых деталей (1).

Однако из-за отсутствия промежуточных полюсов снижается жесткость многослойной верхней плиты, которая не имеет опоры между двумя полюсами. Это приводит к снижению точностных характеристик обработки изделий. Кроме того, при увеличении расстояния между полюсами (с ростом диаметра плиты) увеличивается и неравномерность усилия притяжения, что также снижает точность обработки изделий. Такие плиты характеризуются наибольшими удельными показателями в части расхода обмоточной меди, так как требуется большая МДС для проведения магнитного потока через немагнитные слои адаптера.

Целью изобретения является увеличение жесткости конструкции, повышение равномерности усилия притяжения по рабочей поверхности и экономия меди.

Указанная цель достигается тем, что в круглой электромагнитной плите, содержащей дисковое основание, установленные на нем внутренний цилиндрический магнито- 4 провод и концентричный ему наружный магнитопровод, образующие полюса противоположной полярности, катушку, подключенную к источнику постоянного напряжения, и верхнюю плиту, наружный магнитопровод выполнен в виде многовитковой стальной >0 полосы, намотанной на внутренний магнитопровод, причем полоса покрыта изоляцией, а ее концы подключены к источнику постоянного напряжения.

На фиг. 1 показано приспособление, диаметральное сечение; на фиг. 2 — загруженное приспособление, радиальное сечение, и схема распределения магнитного потока.

Приспособление состоит из корпуса, включающего внутренний цилиндрический магнитопроводный элемент — стальной полюс 1, закрепленный на стальном дисковом основании 2. Наружная стенка 3 выполнена из немагнитного материала, например, из немагнитной стали. Верхняя плита 4 представляет собой диск, навитый из магнитной и немагнитной лент. Наружный цилиндрический магнитолроводный элемент (катушка

5 выполнен в виде многовиткового кольца из изолированно-полосовой стали толщиной

0,5 — 2 мм. Межвитковая изоляция осуществляется путем параллельной намотки ленточного изоляционного материала. Межвитковая изоляция (фиг. 1) условно совмещена с разделительными линиями между слоями стали. Через шайбы 6 из твердого изоляционного материала, например, стеклотекстолита толщиной 0,5 — 1 мм один из торцов магнитопроводного элемента 5 примыкает к основанию 2, а другой образует вместе с торцами внутреннего полюса 1 и наружной стенки 3 опорную поверхность для верхней плиты 4.

К концам стальной полосы наружного магнитопроводного элемента 5 припаяны электрические выводы 7 для подключения к источнику постоянного напряжения. Таким образом многовитковое кольцо, образованное магнитопроводным элементом 5, является одновременно и наружным магнитопроводом (полюсом противоположной полярности по отношению к полюсу 1) и катушкой обмотки.

Полосовая сталь магнитопроводного элемента 5 заполняет практически тот же объем что и обмоточная медь в известном устройстве, однако сечение проводников получается примерно вдвое больше, чем в случае круглой меди вследствие более высокого коэффициента заполнения объема полосовым проводником. Так как элемент 5 является магнитопроводным и плоскости его витков параллельны оси приспособления, то в направлении к рабочей поверхности магнитное сопротивление для рабочего магнитного потока и требуемая МДС уменьшается, поэтому, несмотря на большое удельное электрическое сопротивление стали (в 6 — 7 раз больше, чем у меди), необходимая величина магнитного потока обеспечивается при неизменном уровне электрических потерь в обмотке, т. е. при неизменной подводимой мощности.

Приспособление работает следующим образом.

При протекании тока по магнитопровод,ному элементу 5, являющемуся катушкой обмотки, магнитный поток проходит по внутреннему магнитопроводному элементу полюсу 1 и основанию 2. В связи с тем, что наружная стенка 3 корпуса выполнена из немагнитного материала, поток из основакатушки 5. Эта часть потока, представленная линиями 10 и 11, в обычной конструкции отсутствует, так все обмоточное окно явля ется немагнитным. За счет этой части потока происходит выравнивание усилия притяжения деталей по мере продвижения к центру плиты. В целом изменение силы по радиусу приспособления является незначительным и по равномерности усилия притяжения предлагаемое приспособление существенно

10 превосходит известные.

Таким образом, степень равномерности усилия притяжения, характеризуемая малым значением коэффициента вариации силы (6%) существенно повышена.

Жесткость приспособления определяется жесткостью основания, на котором лежит верхняя плита, так как сама верхняя плита не является достаточно жестким элементом из-за слоистой структуры. В предлагаемой конструкции опорным основанием являются

2р не только торцы корпуса, но и обмоточное кольцо, что делает опору сплошной, увеличивая жесткость приспособления.

Повышение равномерности усилия притяжения и жесткости приспособления, не25 посредственно улучшает точностные характеристики обработки, так как от вариации силы по рабочей поверхности приспособления зависят магнитные деформации обрабатываемых изделий, а от жесткости — смещения изделий под воздействием усилий при обработке. Кроме того, исключается наиболее дефицитный цветной металл медь.

1098747 ния 2 проходит через магнитопроводные слои самого элемента 5 и далее через верхнюю плиту 4 проникает в слой деталей 8. Сплошные линии со стрелками показывают (фиг. 2) распределение магнитного потока в загруженном приспособлении. Загрузка по радиусу приспособления условно представлена тремя деталями 8. Линия 9 характеризует ту часть создаваемого катушкой магнитного потока, которая одинаково характерна для обычных крепежных приспособлений и предлагаемой конструкции. Различие состоит в том, что в известных конструкциях эта часть потока замыкается по наружной стенке 3, являющейся вторым полюсом, а в предлагаемой конструкции по краю самой катушки. Искусственные полюсы на поверхности верхней плиты (вход и выход магнитного потока из каждой детали) возникают потому что сопротивление цельнометаллической детали (магнитное) меньше сопротивления слоистого адаптера. В то же время магнитное сопротивление между смежными деталями больше, чем сопротивление короткого участка адаптера в месте перехода потока из детали в деталь. Наибольший по величине поток входит в крайнюю правую деталь, так как этот поток возбуждается полным током катушки. Усилия притяжения для периферийных деталей также являются наибольшими и убывают к центру плиты.

Однако в предлагаемой конструкции, в отличие от известных, имеет место и играет существенную роль та часть магнитного потока, которая проходит по всему объему

Редактор Н. Бобкова

Заказ 4270/11

Составитель М. Климовская

Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Тираж 767 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по, делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35; Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4