Устройство для измерения величины силы притяжения кольцевых магнитов

Полезная модель относится к измерительной технике и касается конструкции технологического оборудования для измерения силы притяжения между кольцевым аксиально намагниченным магнитом с полюсным наконечником и ферромагнитной втулкой, что особенно актуально для магнитов верхней магнитной опоры вертикальных тел вращения. Устройство содержит немагнитную подставку, на которой установлен стальной корпус с немагнитной крышкой, имеющей вертикальный цилиндрический выступ для установки контролируемого магнита, оппозитно которому внутри корпуса расположена ферромагнитная втулка. В отличие от прототипа втулка напрессована на гирю из немагнитного материала, масса которой заведомо превышает измеряемую силу притяжения кольцевых магнитов, а гиря неподвижно установлена на чашке весов, расположенных на немагнитной подставке и имеющих панель управления с индикатором, на который выводится информация об измеряемой силе притяжения кольцевых магнитов. Повышается производительность на операции по измерению величины силы притяжения магнитов, проведение измерений становится удобнее и проще, что особенно актуально при крупносерийном производстве магнитов. 2 илл.

Полезная модель относится к измерительной технике и касается конструкции технологического оборудования для измерения силы притяжения между кольцевым аксиально намагниченным магнитом с полюсным наконечником и ферромагнитной втулкой, что особенно актуально для магнитов верхней магнитной опоры вертикальных тел вращения.

Известны стенды [1] и [2], устройство которых схематично показано на фиг.1. В известных стендах аналогично магнитной подвеске вертикально вращающихся труб воспроизводится взаимное расположение кольцевого аксиально намагниченного магнита 1 с полюсным наконечником и взаимодействующей с ним ферромагнитной втулки 2, расположенной в верхней части трубы 3, имитирующей вертикальное тело вращения. Труба-имитатор 3 выполнена из немагнитного материала и имеет определенную фиксированную массу и опорный узел 4 в нижней части, при этом имеется возможность обеспечить требуемый магнитный зазор Х между магнитом 1 с наконечником и ферромагнитной втулкой 2 с помощью микрометрического устройства 5. При требуемом магнитном зазоре Х сила притяжения между магнитом 1 с наконечником и ферромагнитной втулкой 2 трубы-имитатора 3 несколько больше массы последнего, и труба-имитатор 3 заведомо притягивается к немагнитной крышке 6, на которой установлен магнит 1. Но, чтобы измерить величину силы притяжения между каждым контролируемым магнитом и ферромагнитной втулкой 2 трубы-имитатора 3, используют грузы-разновесы 7, устанавливаемые в верхней части трубы-имитатора 3. С помощью грузов-разновесов 7 добиваются измерения предельной массы трубы-имитатора 3, которая притягивается к немагнитной крышке 6 магнитом 1, что и является действительной величиной силы притяжения этого магнита. Крышка 6 установлена в верхней части стального корпуса 8. Корпус 8 установлен на подставке 9.

Отличие стендов [1] и [2] друг от друга заключается в том, что стенд [1] предназначен также и для измерения других параметров кольцевых магнитов, которые не являются предметом рассмотрения данной полезной модели, поэтому наиболее близким к ней решением все же является принятый за прототип стенд [2].

Общим недостатком конструкции обоих известных стендов-аналогов [1] и [2] является необходимость подбора дополнительных грузов-разновесов при измерении точной величины силы притяжения каждого конкретного магнита, занимающая значительное время, а также вызывающая утомление обслуживающего персонала и возможные ошибки при измерениях.

Техническая задача, которая решается настоящей полезной моделью, состоит в создании устройства простой конструкции и одновременно обеспечивающего снижение временных затрат на операции по измерению величины силы притяжения магнитов, а также снижение утомления обслуживающего персонала и уменьшение вероятности ошибок при измерениях.

Технический результат от использования предлагаемой конструкции заключается в повышении производительности на операции по измерению величины силы притяжения магнитов, а также в удобстве и простоте проведения измерений, что особенно актуально при крупносерийном производстве магнитов.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения величины силы притяжения кольцевых магнитов, содержащем немагнитную подставку, на которой установлен стальной корпус с немагнитной крышкой, имеющей вертикальный цилиндрический выступ для установки контролируемого магнита, оппозитно которому внутри корпуса расположена ферромагнитная втулка, которая, в отличие от прототипа, напрессована на гирю из немагнитного материала, масса которой заведомо превышает измеряемую силу притяжения кольцевых магнитов, при этом гиря неподвижно установлена на чашке весов, расположенных на немагнитной подставке, и имеющих панель управления с индикатором, на который выводится информация об измеряемой силе притяжения кольцевых магнитов.

На фиг.1, как было указано, схематично представлена конструкция устройства стенда-прототипа [2].

На фиг.2 схематично показана предлагаемая конструкция устройства для измерения силы притяжения кольцевых магнитов.

Предлагаемое устройство для измерения силы притяжения кольцевых магнитов содержит стальной корпус 1 с немагнитной крышкой 2, имеющей вертикальный цилиндрический выступ 3 для установки контролируемого магнита 4. Внутри корпуса 1 расположена гиря 5 из немагнитного материала, на которую напрессована ферромагнитная втулка 6. Гиря 5 неподвижно установлена на чашке весов лабораторных, например, типа ВЛТЭ, обозначенных позицией 7, расположенных на немагнитной подставке 8, и имеющих панель управления 9 с индикатором, на который выводится информация об измеряемой силе притяжения кольцевых магнитов. Требуемый магнитный зазор Х между верхним торцем ферромагнитной втулки 6 и полюсным наконечником магнита 4 выставляется с помощью регулируемых по высоте ножек весов 10.

Устройство работает следующим образом (см. фиг.2).

Сначала, в соответствии с руководством по эксплуатации [3], включаются весы 7 кнопкой на панели управления 9. На индикаторе весов устанавливается значение 0 г, так как вес гири 5, стоящей на чашке весов, при их включении, обнуляется (такова заводская настройка весов). Затем на цилиндрический выступ 3 крышки 2 устанавливают контролируемый магнит 4. Под воздействием силы притяжения магнита на ферромагнитную втулку 6 происходит уменьшение нагрузки от гири 5 на чашку весов 7. Величина этого уменьшения со знаком «-» выводится на индикатор весов 7 и является величиной силы притяжения контролируемого магнита. Принцип работы весов ВЛТЭ 7 основан на преобразовании механического усилия, возникающего при воздействии нагрузки от гири 5 на тензодатчик, в электрический сигнал, а затем аналого-цифровой преобразователь (АЦП) весов преобразует электрический сигнал в цифровой сигнал. Встроенный микрокомпьютер, согласно заданному алгоритму, обрабатывает сигнал от АЦП и отображает результаты взвешивания на индикаторе. После снятия магнита 4 с цилиндрического выступа 3 крышки 2 на индикаторе весов 7 снова устанавливается значение 0 г. Стенд готов к измерению силы притяжения следующего магнита.

Таким образом, в предлагаемой конструкции устройства, в отличие от прототипа, отсутствует необходимость подбора дополнительных грузов-разновесов при измерении точной величины силы притяжения каждого конкретного магнита, занимающая значительное время, а также вызывающая утомление обслуживающего персонала и возможные ошибки при измерениях. Повышается производительность на операции по измерению величины силы притяжения магнитов, проведение измерений становится удобнее и проще, что особенно актуально при крупносерийном производстве магнитов.

Кроме того, благодаря весам ВЛТЭ повышается точность измерений.

Источники информации:

1. Стенд определения параметров верхней магнитной опоры (ВМО). Руководство по эксплуатации 03108-0-00РЭ. Уральский электрохимический комбинат, 2002 г.

2. Стенд определения силы притяжения магнита. Руководство по эксплуатации 1670-82-0019РЭ. ЗАО «Центротех-ЭХЗ», 2003 г. - прототип.

3. Весы лабораторные ВЛТЭ. Руководство по эксплуатации 1КО. 005.067 РЭ. ФГУП «С.-Пб завод «Госметр», 2006 г.

Устройство для измерения величины силы притяжения кольцевых магнитов, содержащее немагнитную подставку, на которой установлен стальной корпус с немагнитной крышкой, имеющей вертикальный цилиндрический выступ для установки контролируемого магнита, оппозитно которому внутри корпуса расположена ферромагнитная втулка, отличающееся тем, что ферромагнитная втулка напрессована на гирю из немагнитного материала, масса которой заведомо превышает измеряемую силу притяжения кольцевых магнитов, при этом гиря неподвижно установлена на чашке весов, расположенных на немагнитной подставке и имеющих панель управления с индикатором, на который выводится информация об измеряемой силе притяжения кольцевых магнитов.