Автоматическое устройство для намагничивания изделий

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ„

Союз Советских

Социалистических

Республик

2981 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.02.77 (21) 2450651/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—. Кл. .

01 F 13/00

01 R 33/12

01 Й 27/72

ДК 621:318.

: 621. 317.

4 (088.8) Государствеииый коыитет

СССР оо делам изобретеиий. и открытий

Опубликовано 15.05.79. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 20.05.79

И. А. Прудвиблох, В. К. Косенков, Г. А. Оранский и Б. С. Филюшин (72) Авторы изобретения

Львовский ордена Ленина политехнический институт (7l) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМАГНИЧИВАНИЯ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к технике создания импульсных магнитных полей, конкретно — к устройствам для намагничивания или перемагничивания ферромагнитных образцов, и может быть использовано, например, в электротехнической и радиоэлектронной промышленности, машиностроении, приборостроении, порошковой металлургии, и производстве постоянных магнитов, а также в научно-исследовательских целях для намагничивания или перемагничивания изделий из ферромагнитных материалов в ра- IO зомкнутой магнитной цепи при различных технологических процессах, в том числе при определении физико-механических свойств в процессе изготовления таких изделий и неразрушающем KOHTpoJIe KawecTaa I oTosoH т5 продукции.

Известны устройства для намагничивания или перемагничивания ферромагнитных образцов, содержащие источник намагничивающего поля, выполненный в виде катушки Гельмгольца, электромагнита или соле- 20 ноида.

Особенностью Гельмгольца является высокая степень однородности создаваемого магнитного поля и возможность свободно использовать пространство с однородным полем. Однако такой источник намагничивающего поля обеспечивает создание небольшого по величине (примерно до

104 А/М) магнитного поля, что ограничивает область его применения. Магнитные поля от нескольких десятков кА/м до нескольких тысяч кА/м создают при помощи электромагнитов, содержащих магнитопровод, выполненный из железа «армко». Для увеличения напряженности магнитного поля в зазоре электромагнита используют полюсные наконечники, выполненные, например, из железокобальтовых сплавов. Однако электромагниты неудобны в эксплуатации, а их использование в качестве источника намагничивающего поля затрудняет возможность автоматизации процесса намагничивания образцов.

Для получения более сильных магнитных полей использование электромагнитов не имеет смысла, так как из-за глубокого магнитного насыщения проницаемость сердечника практически не отличается от проницаемости воздуха. Здесь целесообразно использование соленоидов, которые дают возможность получать магнитные поля в широком интервале значений от 10 А/м до 108 А/м.

662981

Кроме того, использование соленоидов в качестве источника намагничивающего поля способствует автоматизации процесса намагничивания, что, в свою очередь, обеспечивает возможность повышения производительности при намагничивании ферромагнитных образцов (I J (2).

Одно из известных устройств для намагничивания ферромагнитных изделий при помощи соленоида использовано в автомате для сортировки изделий по коэрцитивной силе (3J. Намагничивание производится в ра- 1о зомкнутой цепи импульсным полем. Соленоид подключен к источнику питания через коммутирующий элемент, включение которого производится при помощи путевого индуктивного датчика.

Устройство работает следующим образом.

Изделия, подлежащие намагничиванию, загружаются в чашу вибрационного питателя, откуда они поступают на позицию намагничивания по наклонному лотку-склизу.

Включение источника намагничивающего по- 2О ля происходит в момент, когда скользящее по- лотку изделие попадает в зону действия путевого индуктивного датчика. Такое техсоленоида с профильной намоткой, например,45

55 ническое решение обеспечивает высокую производительность устройства, однако эффективность намагничивания изделий не всегда может быть признана достаточной. Прйчина неудовлетворительного намагничивания заключается в том, что скользящее по наклонному лотку изделие в момент намагничивания изменяет траекторию своего движения, что обусловлено неоднородностью намагничивающего поля. В свою очередь, изменение траектории движения под воздействием намагничивающего поля затрудняет поштучную выдачу намагниченных изделий на позиции последующих технологических операций, что ограничивает область применения известного устройства.

Наличие указанного недостатка приводит к необходимости значительно увеличивать пространство с однородным магнитным полем по сравнению с длиной намагничиваемого изделия с учетом характеристики движения изделия по наклонному лотку. Это достигается либо увеличением протяженности намотки соленоида, либо использованием с увеличивающейся к краям плотностью витков на единицу длины соленоида. Однако такое техническое решение приводит к увеличению габаритов и веса источника намагничивающего поля и снижает КПД устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагае- мому изобретению является автоматическое устройство для намагничивания изделий в разомкнутой магнитной цепи, использованное в автомате для сортировки изделий по коэрцитив ной силе (41.

25 зо

Устройство содержит источник намагничивающего поля, выполненный в виде соленоида, коммутирующий элемент, включенный между соленоидом и источником его питания, путевой датчик, подключенный к коммутирующему элементу через программирующее устройство и обеспечивающий включение источника намагничивающего поля, и подающий механизм с держателем намагничиваемого изделия, обеспечивающий транспортирование изделий на позицию намагничивания. Подающий механизм кинематически связан с путевым датчиком при помощи кулачка, закрепленного на оси привода. Момент включения источника намагничивающего поля определяется положением кулачка и устанавливается при переналадке устройства.

Устройство работает следующим образом, Предварительно рассортированные по типоразмерам изделия загружаются группами в чашу вибрационного питателя, откуда они поступают на лоток-накопитель. Подающий механизм обеспечивает захват изделия из лотка-накопителя, фиксацию его в положении, при котором продольная ось изделия совпадает с направлением продольной оси соленоида, и перенос изделия на позицию намагничивания при неизменной его ориентации относительно продольной оси соленоида. Запуск программирующего устройства и, следовательно, включение источника намагничивающего поля происходит в момент, когда транспортируемое изделие располагается в центральной части соленоида. При этом изделия, длина которых соответствует номинальному значению, принятому для данной конкретной группы изделий по типоразмерам в процессе переналадки устройства, располагаются в положении, при котором центр. длины изделия совпадает с центром длины соленоида, что обеспечивает наиболее эффективное намагничивание таких изделий.

Существенным недостатком известного ус тройства является снижение эффективности намагничивания изделий, длина которых отличается от номинального значения для данной конкретной группы по типоразмерам, принятого во внимание при переналадке устройства. Причина снижения эффективности намагничивания таких изделий заключается в асимметричном их положении относительно центра длины соленоида при намагничивании, что обусловлено неоднородностью магнитного поля. Наличие указанного недостатка приводит к необходимости либо увеличивать пространство с однородным магнитным полем, либо производить разбивку намагничиваемых изделий на более мелкие группы по типоразмерам с последующей переналадкой под эти группы. Первое, однако, приводит к увеличению габаритов и веса источника намагничивающего поля и снижает

662981

КПД устройства, второе — к дополнительным затратам времени на переналадку и, следовательно, к снижению производительности устройства.

Цель изобретения — устранение перечисленных недостатков, обеспечение наиболее эффективного намагничивания изделий различной длины без предварительной их сортировки по типоразмерам и последующей переналадки устройства, т. е. повышение эффективности намагничивания и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что автоматическое устройство для намагничивания изделий в разомкнутой магнитной цепи, содержащее соленоид, коммутирующий элемент,,включенный между соленоидом и источником литания, путевой датчик,подключенный к коммутирующему элементу, и подающий механизм с держателем намагничиваемого изделия, снабжено передаточным механизмом с передаточным числом два, кинематически связанным с держателем изделия и путевым датчиком.

Та кое конструктивное решение обеспечивает взаимосвязь между положением транспортируемого изделия на позиции намагничивания и включением источника намагни- 25 чивающего поля, что, в свою очередь, обеспечивает намагничивание изделий в положении, при котором центр длины изделия совпадает с центром длины соленоида независимо от длины изделия. В результате

30 обеспечивается наиболее эффективное намагничивание изделий различной длины, т. е. повышается эффективность намагничивания и расширяются функциональные возможности устройства.

На чертеже показана структурная схема зз автоматического намагничивающего устройства.

Устройство содержит соленоид 1, подключенный через коммутирующий элемент

2, например тиристор, к источнику питания

3. К коммутирующему элементу 2 подключен 40 путевой датчик 4, чувствительным элементом которого является, например микропереключатель, взаимодействующий с кулачком 5. В качестве чувствитедьного органа путевого датчика может быть, использован 45 индуктивный элемент или фотоэлемент с соответствующей электронно-преобразовательной системой, обеспечивающие включение коммутирующего элемента и, следовательно, включение источника намагничиваю.щего поля при транспортировании изделия 5О на позицию намагничивания. Подающий механизм размещен в направляющей 6 и содержит основание 7, на котором расположен прижим 8 держателя намагничиваемого изделия. Передаточный механизм, в дан- 5 ном примере блок 9 и трос 10, закреплен на направляющей 11 и содержит исполнительный элемент, в данном примере кулачок

l2 Трос 10 закреплен к прижиму 8 и основанию 7, что обеспечивает перемещение кулачка 12 на длину, равную половине длины перемещения прижима 8. В качестве передаточного механизма может быть использована также любая другая система, обеспечивающая указанную зависимость перемещения исполнительного элемента 12 по отношению к перемещению прижима 8, например, рейка с двумя шестернями или механизм типа пантограф, соединенные соответствующим образом с указанными элементами.

Устройство работает следующим образом.

Подающий механизм, перемешаясь по направляющей 6, занимает исходное положение; показанное на чертеже. Подлежащее намагничиванию изделие 13 размещают в держателе в положении, при котором продольная ось изделия совпадает с направлением продольной оси соленоида 1. При этом прижим 8, перемещаясь на длину изделия

13, перемещает кулачок 12 на половину этой длины. В результате расстояние S от оси, проходящей через центр длины изделия 13, до точки срабатывания, лежащей на поверхности кулачка 12, оказывается равным расстоянию от оси, проходящей через центр длины соленоида I, до точки срабатывания, лежащей на поверхности кулачка 5, и сохраняется неизменным при различной длине намагничиваемого изделия. Для сравнения на чертеже показано положение 14, занимаемое изделием с уменьшенной длиной, а также положение 15, занимаемое прижимом держателя и положение 16, занимаемое кулачком передаточного механизма (положения остальных элементов на чертеже не показаны).

После загрузки подающее устройство перемещается в направлении продольной оси соленоида 1, транспортируя изделия на позицию намагничивания. Срабатывание путевого датчика 4 и, следовательно, включение источника намагничивающего поля происходит при воздействии кулачка 12 на кулачок

5. При этом упомянутые в примере изделия

13 и 14 занимают в момент намагничивания соответственно положение 17 и 18. При дальнейшем перемещении подающего механизма в указанном направлении намагниченное изделие транспортируется на позиции последующих технологических операций, например, на позицию контроля или сборки. Повторный запуск источника намагничиваюшего поля при возвратном движении подающего механизма исключен.

Наличие в автоматическом устройстве для намагничивания изделий в разомкнутой магнитной цепи передаточного механизма с передаточным числом два, кинематически связанного с держателем намагничиваемого изделия и путевым датчиком, обеспечивающим включение источника намагничивающего поля, выгодно отличает его от известных устройств аналогичного1 назначения. Такое

662981, Формула изобретения !

Автоматическое устройство для намагничивания изделий в разомкнутой магнитной цепи, содержащее соленоид, коммутирующий элемент, включенный между соленоидом и клеммой, предназначенной для соединения

7 конструктивное решение, обеспечивает намагничивание изделий в положении, при котором центр длины изделия совпадает с центром длины соленоида независимо от длины изделия, что повышает эффективность намагничивания изделий. Кроме того, й»ри таком решении исключается, необходимость предварительной сортировки изделий по типоразмерам с последующей переналадкой устройства, что упрощает обслуживание устройства и значительно повышает производительность по сравнению с прототипом, т. е. расширяются функциональные возможности устройства. устройства и источником питания, путевой датчик, подключенный к коммутирующему элементу, и подающий механизм с держателем намагничиваемого изделия, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности намаг11ичивания и расширения функциональных возможностей устройства, оно снабжено передаточным механизмом с передаточным числом два, кинематически связанным с держателем изделия и путевым датчиком.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кифер И. И. Испытания ферромагнитных материалов. М.-Л., ГЭИ, 1962, с. 173187.

2. Чечерников В. И. Магнитные измерения, М., изд. МГУ, 1969, с. 17-44.

3. Авторское свидетельство СССР № 188036, кл. G OIN 27/72, 1965.

4. Авторское свидетельство СССР № 264751, кл. G 01 N 27/72, 1968.

Редактор Д. Зубов

Заказ 2709/53

Составитель Е. Сафонова

Техред О. Луговая Корректор А. Власенко

Тираж 922 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал П П П «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4