Устройство для магнитной галтовки
Полезная модель относится к устройствам для чистовой обработки сложных поверхностей и может найти применение в ювелирной или часовой промышленности, для обработки достаточно больших партии деталей со сложной поверхностью. Устройство для магнитной галтовки, содержит рабочий контейнер с жидкой смазочно-охладительной средой и галтовочным наполнителем, установленный на неподвижном диске, под которым на подвижном диске, установленном с возможностью вращения, закреплены основная группа индукторов, состоящая из двух кольцевых постоянных магнитов, и вспомогательная группа индукторов, состоящая из двух пар цилиндрических постоянных магнитов, индукторы каждой группы расположены симметрично центру подвижного диска на взаимно перпендикулярных линиях диаметра, при этом
Rк=Rпд/3, где Rк - внешний радиус кольцевого постоянного магнита, Rпд - радиус подвижного диска,
Rц=R к/4, где Rц - радиус цилиндрического магнита,
L=Rк, где L - расстояние между центрами цилиндрических магнитов вспомогательной группы,
N=Rк/2, где N - расстояние от геометрического центра пары цилиндрических постоянных магнитов до края подвижного диска. Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении качества галтовки и сокращении времени обработки за счет обеспечения равномерного распределения галтовочного наполнителя в области обработки и исключения его скопления в центре рабочего контейнера.
Полезная модель относится к устройствам для чистовой обработки сложных поверхностей и может найти применение в ювелирной или часовой промышленности, для обработки достаточно больших партий деталей со сложной поверхностью.
Известны устройства для магнито-абразивного полирования (Барон Ю.М. Магнито-абразивная обработка изделий и режущих инструментов. - Л.: Машиностоение, 1986. - 176 с.. Барон Ю.М. Технология абразивной обработки в магнитном поле. - Л.: Машиностоение, 1975. - 128 с.), в которых абразивный порошок помещен в герметичный контейнер, под действием переменного магнитного поля, наведенного из вне, частицы абразивного порошка перемещаются внутри контейнера, сталкиваются с поверхностью детали или скользят по ней, осуществляя полирование.
Недостатком указанных устройств является возможность обработки только одной детали, при этом обрабатываемую деталь требуется закреплять и вращать в контейнере, что усложняет кинематическую схему оборудования.
Известно устройство для магнитно-абразивной обработки (Manuale istruzioni - uso e manutenzione. Brillantatore magnetiko - Mod. MG/15. - Pag.22), содержащее рабочий контейнер с жидкой смазочно-охладительной средой и галтовочным ферримагнитным наполнителем, установленный на неподвижном диске, под которым на подвижном диске, установленном с возможностью вращения, закреплены индукторы магнитного поля на постоянных магнитах.
Недостатком указанного устройства является малая величина магнитной индукции в зоне обработки и у вертикальной стенки контейнера, куда обрабатываемые изделия и абразивные частицы относит центробежная сила.
Известно «Устройство для магнитно-абразивной галтовки» (Патент РФ 
40940, МПК B24B 31/10, 2004 г.) выбранное в качестве прототипа, состоящее из вращающегося диска с индукторами на постоянных магнитах, неподвижного диска с установленным на нем контейнером, на вертикальном бортике неподвижного диска закреплены индукторы на постоянных магнитах.
Недостатком этого устройства является малая величина магнитной индукции в зоне обработки.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в повышении качества галтовки и сокращении времени обработки за счет обеспечения равномерного распределения галтовочного наполнителя в области обработки и исключения его скопления в центре рабочего контейнера.
Технический результат достигается тем, что устройство для магнитной галтовки, содержит рабочий контейнер с жидкой смазочно-охладительной средой и галтовочным наполнителем, установленный на неподвижном диске, под которым на подвижном диске, установленном с возможностью вращения, закреплены основная группа индукторов, состоящая из двух кольцевых постоянных магнитов, и вспомогательная группа индукторов, состоящая двух пар цилиндрических постоянных магнитов, индукторы каждой группы расположены симметрично центру подвижного диска на взаимно перпендикулярных линиях диаметра, при этом
Rк=Rпд/3, где R к - внешний радиус кольцевого постоянного магнита, R пд - радиус подвижного диска,
Rц =Rк/4, где Rц - радиус цилиндрического магнита,
L=Rк, где L - расстояние между центрами цилиндрических магнитов вспомогательной группы,
N=Rк/2, где N - расстояние от геометрического центра пары цилиндрических постоянных магнитов до края подвижного диска.
На чертеже приведено устройство для магнитной галтовки. Предлагаемое устройство состоит из рабочего контейнера 1, в который помещены жидкая смазочно-охлаждающая среда 2 и галтовочный наполнитель 3, представляющий собой металлические иглы. На подвижном диске 4 установлены основная и вспомогательная группы индукторов магнитного поля. Основная группа индукторов содержит два кольцевых постоянных магнита 5, вспомогательная группы индукторов содержит две пары цилиндрических постоянных магнитов 6. Кольцевые постоянные магниты 5 основной группы служат для индуцирования магнитного поля, воздействующего на галтовочный наполнитель 3, цилиндрические постоянные магниты 6 вспомогательной группы служат для увеличения индукции магнитного поля, создаваемого основной группой индукторов и для исправления траектории движения галтовочного наполнителя 3. Индукторы основной группы, а именно, геометрические центры кольцевых постоянных магнитов 5 расположены на одной линии диаметра подвижного диска 4 и имеют внешний радиус равный одной третей радиуса подвижного диска 4, то есть Rк=Rпд/3. Цилиндрические постоянные магниты 6 вспомогательной группы имеют радиус равный одной четвертой внешнего радиуса кольцевого постоянного магнита 5, то есть Rц=Rк/4, и расположены парами для создания области высокой индуктивности необходимой формы. Индукторы каждой группы расположены симметрично центру подвижного диска на взаимно перпендикулярных линиях диаметра подвижного диска 4. Расстояние между центрами цилиндрических магнитов 6 вспомогательной группы равно внешнему радиусу кольцевого постоянного магнита 5, то есть L=Rк, причем установлены они симметрично линии диаметра расположения вспомогательной группы индукторов. Расстояние от геометрического центра пары цилиндрических постоянных магнитов 6 до края подвижного диска 4 равно половине внешнего радиуса кольцевого постоянного магнита 5, то есть N=Rк /2.
Необходимые для получения технического результата расположение и характеристики постоянных магнитов были определены при помощи построения математической модели магнитного поля, компьютерного моделирования и серии экспериментов на опытном образце устройства для магнитной галтовки. Исследования показали, что оптимальная коэрцитивная сила магнитов должна иметь значение от 700 кА/м до 950 кА/м, если сила меньше - наполнитель плохо взаимодействует с магнитным полем, если сила больше - упрощается движение наполнителя в рабочем контейнере. На чертеже (вид сверху) представлен пример схемы расположения основной и вспомогательной групп индукторов на подвижном диске 4 с диаметром 180 мм. Схема состоит из двух кольцевых постоянных магнитов 5 основной группы, со следующими характеристиками: постоянные магниты - редкоземельные, размером 60×30×5 мм, Br=1 Тл, Heb =700 кА/М; и двух пар постоянных цилиндрических магнитов 6 вспомогательной группы, со следующими характеристиками: постоянные магниты - редкоземельные, размером 15×5 мм, Br=0,95 Тл, Heb=750 кА/М. На схеме указаны силовые линии характеризующие конфигурацию магнитного поля.
Устройство для магнитной галтовки работает следующим образом. Обрабатываемые изделия помещают в рабочий контейнер 1 в жидкую смазочно-охлаждающую среду 2, при этом обрабатываемые изделия и галтовочный наполнитель 3 опускаются на дно рабочего контейнера 1. При вращении подвижного диска 4, поле индуцируемое цилиндрическими постоянными магнитами 5 основной группы увлекает за собой частицы галтовочного наполнителя 3, а поле цилиндрических постоянных магнитов 6 вспомогательной группы увлекает частицы галтовочного наполнителя 3 из центральной области рабочего контейнера 1 к его краям, в область сильного действия основной группы индукторов, причем галтовочный наполнитель 3 не скапливается в центре рабочего контейнера за счет действия вспомогательной группы индукторов. Так же, благодаря повышенной индукции магнитного поля, усложняется траектория движения галтлвочного наполнителя 3 в рабочем контейнере 1. Таким образом, магнитное поле, индуцируемое постоянными магнитами, сконфигурировано так, что его воздействие на галтовочный наполнитель максимально, тенденция наполнителя скапливаться в центре рабочего контейнера минимизирована, сила воздействия на наполнитель у вертикальной стены рабочего контейнера нормализирована.
Предлагаемое техническое решение позволяет увеличить силу воздействия наполнителя на обрабатываемые изделия, уменьшить время обработки и более эффективно использовать рабочий объем.
Устройство для магнитной галтовки, содержащее рабочий контейнер с жидкой смазочно-охлаждающей средой и галтовочным наполнителем, установленный на неподвижном диске, под которым на подвижном диске, установленном с возможностью вращения, закреплены индукторы магнитного поля на постоянных магнитах, отличающееся тем, что упомянутые индукторы содержат основную группу индукторов, состоящую из двух кольцевых постоянных магнитов, и вспомогательную группу индукторов, состоящую из двух пар цилиндрических постоянных магнитов, причем индукторы каждой группы расположены симметрично относительно центра подвижного диска на взаимно перпендикулярных линиях диаметра, при этом внешний радиус RK кольцевого постоянного магнита, радиус Rц цилиндрического магнита, расстояние L между центрами цилиндрических магнитов вспомогательной группы и расстояние N от геометрического центра пары цилиндрических постоянных магнитов до края подвижного диска определены соответственно из условий:
Rк=Rпд/3; Rц =Rк/4; L=Rк; N=Rк/2,
где Rпд - радиус подвижного диска.
