Размагничивающее устройство
Полезная модель относится к электротехнике и физике и может быть использована в размагничивающих устройствах деталей и инструмента в механосборочных производствах. Полезная модель повышает эффективность работы размагничивающего устройства. Размагничивающее устройство содержит источник электропитания 1 и катушку переменного тока 2. Источник электропитания 1 выполнен в виде регулируемого релаксационного генератора переменного тока, вырабатывающего переменный ток регулируемой частоты, амплитуда которого монотонно снижается от максимального значения до нулевого значения на заданном временном интервале. 3 илл.
Полезная модель относится к электротехнике и физике и может быть использована в размагничивающих устройствах для деталей и инструмента из ферромагнитных материалов в механосборочных производствах, в цехах и на станциях при проведении техобслуживания машин и механизмов, в лабораториях магнитной дефектоскопии. Полезная модель повышает эффективность работы размагничивающего устройства.
Известно размагничивающее устройство, содержащее группу источников электропитания и катушек переменного тока (П. 43393 РФ, МКИ G 11 В 5\024. Устройство для стирания записи с магнитных носителей \ Гуляев Ю.В., Жидковский В.Д., Митягин А.Ю. и др. - Заявл. 24.08.04, Опубл. 10.01.05. БИМП №1).
Недостатком размагничивающего устройства является низкая эффективность его работы. Известное размагничивающее устройство может быть использовано для размагничивания мелких деталей и инструмента. Детали с большими габаритными размерами, намагниченные до центра, не всегда могут быть полностью размагничены из-за скин-эффекта. Так как в известном размагничивающем устройстве используется нерегулируемые источники электропитания, а через катушки переменного тока протекают токи фиксированной частоты, невозможно обеспечить повторяемость результатов размагничивания и полное размагничивание для некоторых деталей, если изменяются их размеры и масса от образца к образцу.
Известно размагничивающее устройство, содержащее источник электропитания и катушку переменного тока (П. 43399 РФ, МКИ H 01 F 13\00. Устройство размагничивания труб и элементов трубопроводов \ Антонович Н.В., Будзуляк Б.В., Дмитриков В.Ф. и др. - Заявл. 27.04.04, Опубл. 10.01.05. БИМП №1).
Недостатком размагничивающего устройства является низкая эффективность его работы. Известное размагничивающее устройство может быть использовано для размагничивания
труб и элементов трубопроводов. Детали с большими габаритными размерами, сплошные, намагниченные до центра, не всегда могут быть полностью размагничены из-за скин-эффекта. Недостатком является применение трапецеидальной формы напряжения, прикладываемого к катушке переменного тока. Так как в известном размагничивающем устройстве через катушку переменного тока протекает ток фиксированной частоты, невозможно обеспечить повторяемость результатов размагничивания и полное размагничивание для некоторых деталей, если изменяются их размеры и масса от образца к образцу.
Известно размагничивающее устройство, содержащее источник электропитания и катушку переменного тока, источник электропитания выполнен в виде сетевого источника, вырабатывающего переменный ток нерегулируемой сетевой частоты с постоянной амплитудой (Магнитопорошковый и капиллярный контроль. Оборудование. Материалы. Технологии. Каталог ООО «Политег-мет». - М.: Изд-во «Политег-мет», 2004. - С.44).
Указанное размагничивающее устройство является наиболее близким по технической сущности к полезной модели и выбрано в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является низкая эффективность его работы. При использовании известного размагничивающего устройства детали с большими габаритными размерами, сплошные, намагниченные до центра, не всегда могут быть полностью размагничены из-за скин-эффекта. Так как в известном размагничивающем устройстве используется нерегулируемый источник электропитания, а через катушку переменного тока протекает ток фиксированной частоты и амплитуды, размагничивание происходит при ручном выводе деталей из изменяющегося с постоянной амплитудой поля катушки переменного тока, невозможно обеспечить повторяемость результатов размагничивания и полное размагничивание для некоторых деталей, даже если сохраняются постоянными их размеры и масса от образца к образцу. Если размеры и масса деталей от образца к образцу изменяются, то эффективность работы размагничивающего устройства еще более снижается. Применение для вывода деталей из изменяющегося с постоянной амплитудой поля катушки
переменного тока транспортных кареток или ленточных транспортеров не позволяет полностью устранить указанные недостатки.
Полезная модель направлена на решение задачи повышения эффективности работы размагничивающего устройства, что является целью полезной модели.
Указанная цель достигается тем, что в размагничивающем устройстве, содержащем источник электропитания и катушку переменного тока, источник электропитания выполнен в виде регулируемого релаксационного генератора переменного тока, вырабатывающего переменный ток регулируемой частоты, амплитуда которого монотонно снижается от максимального значения до нулевого значения на заданном временном интервале.
Существенным отличием, характеризующим полезную модель, является повышение эффективности работы размагничивающего устройства, что достигается надежностью и повторяемостью результатов размагничивания деталей и инструмента любых размеров и массы.
Повышение эффективности работы размагничивающего устройства является полученным техническим результатом, обусловленным новыми элементами и связями в схеме размагничивающего устройства, используемым способом формирования и регулирования размагничивающего поля катушки переменного тока, то есть отличительными признаками полезной модели. Таким образом, отличительные признаки заявляемого размагничивающего устройства являются существенными.
На фиг.1 приведена функциональная схема размагничивающего устройства, на фиг.2 изображена принципиальная схема варианта выполнения регулируемого релаксационного генератора переменного тока, на фиг.3 приведены временные диаграммы мгновенного значения тока i2 через катушку переменного тока для двух режимов работы на различных частотах переменного тока, поясняющие устройство и принцип работы размагничивающего устройства.
Размагничивающее устройство содержит источник электропитания 1 и катушку переменного
тока 2. Источник электропитания 1 выполнен в виде регулируемого релаксационного генератора переменного тока, вырабатывающего переменный ток регулируемой частоты, амплитуда которого монотонно снижается от максимального значения до нулевого значения на заданном временном интервале. Вариант выполнения регулируемого релаксационного генератора переменного тока на однооперационном тиристоре содержит трехфазный выпрямитель на шести диодах 3-8, входные выводы которого подключены к входным выводам релаксационного генератора, а выходные выводы зашунтированы последовательной цепью, содержащей коммутирующий дроссель 9, ключевой элемент 10 и конденсатор 11, который шунтирует выходные выводы релаксационного генератора и зашунтирован последовательной цепью, содержащей второй конденсатор 12 и ключ 13. К выходным выводам регулируемого релаксационного генератора переменного тока подключается катушка переменного тока.
Размагничивающее устройство работает следующим образом. Размагничиваемая деталь помещается во внутреннюю область катушки переменного тока 2. Эффект размагничивания получается за счет монотонного снижения напряженности Н (фиг.1) электромагнитного поля катушки 2 при прохождении через нее переменного тока i2 , амплитуда которого монотонно снижается от максимального значениядо нулевого значения на заданном временном интервале 
t (фиг.3). Поле внутри детали при этом также монотонно уменьшается. Ввод и вывод размагничиваемых деталей во внутреннюю область катушки переменного тока 2 и их перемещение относительно устройства (при значительных габаритных размерах и массе деталей) может осуществляться с использованием транспортной каретки или ленточного транспортера. Питание катушки переменного тока 2 производится от источника электропитания 1, выполненного в виде регулируемого релаксационного генератора переменного тока, вырабатывающего переменный ток i2 регулируемой частоты, амплитуда которого монотонно снижается от максимального значения до нулевого значения
на заданном временном интервале t (фиг.2, фиг.3). Эффективное размагничивание деталей различных размеров и массы может осуществляться только от источника с регулируемой частотой, что обусловлено скин-эффектом. Релаксационный генератор переменного тока на тиристоре (фиг.2) работает следующим образом. Конденсатор 11 и катушка переменного тока 2, подключаемая к выходным выводам релаксационного генератора, образуют параллельный колебательный контур, имеющий собственную частоту колебаний. При заряде конденсатора 11 от выпрямителя на диодах 3-8 через коммутирующий дроссель 9 и тиристор 10 и выключении тиристора 10 в параллельном колебательном контуре, образованном конденсатором 11 и катушкой переменного тока 2, возбуждаются затухающие электромагнитные колебания на резонансной частоте контура. Амплитуда тока i 2 колебаний и напряженность Н поля катушки переменного тока 2 при этом монотонно уменьшаются от максимального значения до нулевого значения на заданном временном интервале t, определяемым добротностью контура (фиг.3). Изменить собственную частоту колебаний можно, например, простым изменением емкости колебательного контура за счет параллельного (или последовательного) подключения к конденсатору 11 дополнительного конденсатора 12 при замыкании ключа 13. Собственная частота колебательного контура при увеличении его емкости уменьшается. Работа на более низких частотах предпочтительна при размагничивании деталей с большими размерами и массой. Коммутация тиристора 10, являющегося однооперационным прибором, осуществляется в последовательном контуре за счет работы коммутирующего дросселя 9.
Ключевой элемент 10 при реализации регулируемого релаксационного генератора переменного тока может быть выполнен как однооперационным так и двухоперационным, то есть полностью управляемым на основе полупроводникового прибора или лампы, а также в виде механического переключателя. Использование двухоперационных полупроводниковых вентилей (запираемые тиристоры, транзисторы различных типов, комбинированные ключи) существенно расширяет функциональные возможности размагничивающего
устройства (позволяет, например, регулировать в широких пределах и непрерывно начальную амплитуду и частоту тока (поля) катушки переменного тока 2, а также закономерности их изменения на заданном временном интервале). В системе при этом могут формироваться и вынужденные колебания с задающей частотой генератора переменного тока (источника электропитания 1).
По сравнению с прототипом существенно повышается эффективность работы размагничивающего устройства. Это достигается надежностью и повторяемостью результатов размагничивания деталей и инструмента любых размеров и массы. При использовании известного размагничивающего устройства детали с большими габаритными размерами, сплошные, намагниченные до центра, не всегда могут быть полностью размагничены из-за скин-эффекта. Так как в известном размагничивающем устройстве используется нерегулируемый источник электропитания, а через катушку переменного тока протекает ток фиксированной частоты и амплитуды, размагничивание происходит при ручном выводе деталей из изменяющегося с постоянной амплитудой поля катушки переменного тока, невозможно обеспечить повторяемость результатов размагничивания и полное размагничивание для некоторых деталей, даже если сохраняются постоянными их размеры и масса от образца к образцу. Если размеры и масса деталей от образца к образцу изменяются, то эффективность работы размагничивающего устройства еще более снижается. Применение для вывода деталей из изменяющегося с постоянной амплитудой поля катушки переменного тока транспортных кареток или ленточных транспортеров не позволяет полностью устранить указанные недостатки. В заявляемом устройстве для размагничивания используется переменное поле регулируемой частоты, амплитуда которого монотонно снижается от максимального значения до нулевого значения на заданном временном интервале, что существенно повышает эффективность размагничивания и повторяемость результатов для любых деталей.
Размагничивающее устройство, содержащее источник электропитания и катушку переменного тока, отличающееся тем, что источник электропитания выполнен в виде регулируемого релаксационного генератора переменного тока, вырабатывающего переменный ток регулируемой частоты, амплитуда которого монотонно снижается от максимального значения до нулевого значения на заданном временном интервале.
