Устройство для магнитного крепления деталей

в 23 0, 3/15 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Государственный проектно-технологический институт деревообрабатывающего станкостроения(56) 1 Константинов О.Я. Расчет нконструирование магнитных и электромагнитных приспособлений. Л Машиностроение, 1967, с. 167-168,рис.93.(54).(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОГОКРЕЬЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, переключаемое методом нейтрализации, содержащее подвижный и неподвижный магнитйые блоки, представляющие собой наборы стальных пластин - магнитопроводов, междукоторыми установлены постоянные магниты, отличающеесятем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения объема магнитов в подвижном блоке и увеличения числа рабочих поверхностей, в неподвижном магнитном блоке выполнено цилиндрическое отверстие, магниты неподвижного блока установлены по обе стороиы отверстия, а подвижный магнитный блок, которому придана форма цилиндра, установлен в отверстии неподвижного магнитного блока с возможностью поступательного перемещения.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем., что, с целью достижения максимальных усилий закрепления деталей при установке уст- Е ройства на ферромагнитную поверхность, к неподвижному магнитному блоку прикреплена опорная пластина из Сев немагнитного материала.Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно в . к устройствам с постоянными магнитами,предназначенными для крепления деталей из ферромагнитных материалов приразличных видах обработки. 5Известно магнитное устройство длякрепления, переключаемое методом нейтрализации,которое содержитнеподвижный иподвижный магнитныеблоки,состоя-щие иэ набора стальныхпластинчатых по люсников,между которымиустановленыпостоянные магниты, Подвижный блокрасположен под неподвижньщ и контактирует с ним одной своей верхнейплоскостью, при этом подвижный. блок 15размещен в корпусе, к которому сверху прикреплен неподвижный блок.Переключение приспособления осу- -ществляется в результате перемещенияподвижного магнитного блока относительно неподвижного(1.Магнитное устройство, переключае"мое способом нейтрализации, обеспечивает высокие усилия закрепления. Рабочая поверхность прн отключении полностью размагничивается. Однако в известном устройстве велики магнитныепотери при взаимодействии подвижногои неподвижного магнитных блоков.Это вызывается тем, что подвижныймагнитный блок расположен под неподвижным и контактирует с ним толькоодной плоскостью, ширина которойограничена шириной устройства, атакже фермой магнитопроводов подвижного блока и расположением магнитовв неподвижном блоке.Иэ-за больших магнитных потерьпри взаимодействии блоков для полного размагничивания рабочей поверх 40ности устройства при его отключенииплощадь полюсов магнитов, расположенных в подвижном блоке, должнабыть значительно больше (в среднемна 20) площадей полюсов магнитов 45неподвижного блока.Кроме того, известные магнитныеплиты имеют только одну рабочую по-верхность, на которой могут бытьэакреплеъ обрабатывае е детали 50Наличие корпуса, в котором размещен подвижный блок, усложняет и удорожает конструкцию устройства.Целью настоящего изобретенияявляется упрощение конструкции,уменьшение объема магнитов в подвижном магнитном блоке и увеличении числа рабочих поверхностей, достижениевозможности закрепления обрабатываемых деталей на четырех сторонах устройства, переключаемого методом нейтралиэации.Для достижения этих целей в известном устройстве, переключаемомметодом нейтрализации, содержащемподвижный и неподвижный магнитные 65 блоки, представляющие собой наборыстальных полюсников с магнитами между ними, в неподвижном магнитном блоке выполнено цилиндрическое отверстие, причем магниты в нем установлены вдоль оси отверстия с двух егосторон, а подвижный магнитный блоквып:лнен в виде цилиндра и установлен в цилиндрическое отверстие неподвижного магнитного блока с воэможностью поступательного перемещения,На фиг. 1 изображен продольныйразрез устройства в положении "Включено", на фиг. 2 - разрез А-А фиг.1;на фиг. 3 - продольный разрез устройства в положении "выключено", нафиг. 4 - вариант устройства (,про.дольный разрез) с опорной пластинойиз немагнитного материала.Стрелками показано прохождениемагнитного потока при включении ивыключении устройства.Неподвижный магнитный блок устройства представляет собой четырехгранную призму, в центральной частикоторой выполнено цилиндрическоеотверстие, и состоит иэ стальныхпластинчатых полюсников 1, между которыми установлены постоянные (например оксиднобариевые )магниты 2.Магниты расположены с двух сторонцилиндрического отверстия.Полюсники 1 и магниты 2 скреплены стяжками 3 из немагнитного материала. Промежутки между полюсниками могут быть заполнены быстротвердеющей пластмассовой или эпоксиднымкомпаундом (на чертеже не показано).В цилиндрическом отверстии неподвижного магнитного блока установлен свозможностью осевого перемещенияподвижный магнитный блок, имеющий цилиндрическую форму, состоящий изкруглых стальных магнитопроводов 4и кольцевых магнитов 5,Магнитопроводы 4 и .магниты 5 скреплены стяжкой 6 из немагнитного материала.Суммарная площадь полюсов магнитов 2, установленных между двумя полюсниками неподвижного блока, равнаили несколько меньше площади одногокольцевого магнита 5 подвижногоблока.Вместо кольцевых магнитов 5 могутбыть использованы дисковые магниты,1В варианте устройства (фиг. 4)неподвижный магнитный блок прикреплен к опорной пластине 7 из немагнитного материала.Устройство работает следующим образом. Во включенном положении(фиг, 1) магнитопроводы 4 подвижногои полюсники 1 неподвижного блоков,имеющие одинаковую полярность, совмещены. При этом суммарный магнитныйпоток, создаваемый магнитами подвижного и неподвижного блоков проходит через закрепляемые детали 8, и они притягиваются к рабочим поверхностям неподвижного блока.Для выключения устройства(фиг.З) неподвижнЫй блок смещают в положение, при котором совмещены магнитопроводы 4 подвижного блока и полюсника 1 неподвижного блока, имеющие противоположные полярности. При этом магниты подвижного и неподвижного блоков взаимно нейтрализуют друг друга, и закрепляемые детали 8 легко снимаются с рабочих поверхностей устройства.. Перемещение подвижного блока при переключении может осуществляться винтовым, эксцентриковым или другим механизмом.Если устройство устанавливают на ферромагнитную поверхность, например 20 на стол станка, то при включении одновременно с закреплением обрабатываемых деталей устройство притягивается к этой ферромагнитной поверхности. Во многих случаях это удобно, 25 например у приспособлений для слесарной обработки, сборки и контроля, Но при этом .уменьшаются усилия закрепления обрабатываемых деталей, так как часть магнитного потоказа 30 мыкается по столу станка и не проходит через закрепляемые детали. Поэтому в тех случаях, когда необходимо закреплять обрабатываемые детали с максимальным усилием, а устройство должно быть установлено на ферромагнитную поверхность, неподвижный блок должен быть прикреплен к опорной пластине 7 из немагнитного материала.Известно, что в устройствах, переключаемых методом нейтрализации, содержащих подвижный и неподвижный магнитные блоки, магниты подвижного блока должны иметь большую площадь полюсов, чем магниты неподвижного 45 блока (см. О.Я. Константинов "Магнитная технологическая оснастка, Л., Машиностроение, 1974, с. 241),Это необходимо, чтобы обеспечить полное размагничивание рабочей по верхности устройства при его отключении. 15. Разница в площадях полюсов, а значит и в объеме магнитов, зависит от величины магнитных потерь при взаимо- действии подвижного и неподвижного магнитных блоков.Чем больше магнитные потери, тем больше должно быть отношение площа дей магнитов подвижного блока к площадям магнитов неподвижного блока.Магнитные потери определяются магнитным сопротивлением зазора между подвижным и неподвижным блоками и 65 величиной насыщения стали магнитопроводов блоков,Магнитное сопротивление воздушного зазорам - Ф э М Йо 5 где 8 - длина воздушного зазора,цо- магнитная проницаемостьвоздуха,б - площадь воздушного зазора.Если подвижный магнитный блокимеет цилиндрическую форму и установ-.лен внутри неподвижного магнитногоблока, то площадь соприкосновениямагнитопроводов блоков (площадь воздушного зазора) будет значительнобольшей, чем в устройствах, взятыхза прототип, при прочих равных условиях.П р и м е р. При ширине неподвижного блока известной магнитной плиты100 мм ее подвижный магнитный блок,имеющий прямоугольную форму и находящийся в контакте с нижней поверхностью неподвижного блока, не можетиметь ширину более 100 мм (фактическис учетом корпуса его ширина равна,80 мм),В предложенном устройстве при размере неподвижного блока 100 х 100 ммвнутри неподвижного блока свободноразмещается подвижный блок диаметромне менее 60 мм.Длина развертки блокаФ60 = 180 ммТаким образом, площадь контакта (площадь воздушного зазора) в описываемом устройстве более чем в два раза больше, чем в устройстве, взятом за прототип. Поэтому Магнитные потери в воздушном зазоре у предложенного устройства будут меньшими, чем у известного устройства такого же размера (см. выражение 1)Кроме того, у известного устройства, при его отключении, весь магнит-. ный поток, создаваемый двумя магнитами, прилегающими с двух сторон к магнитопроводу подвижного блока, проходит в одном направлении через этот магнитопровод сравнительно небольшого поперечного сечения (в приведенном примере его ширина 80 мм) . В описываемом устройстве магнитный поток, создаваемый двумя магнитами, проходит по магнитопроводу подвижного блока в двух направлениях: одна часть потока нейтрализует магнит, установленный с одной стороны блока, а другая нейтрализует магнит, установленный с другой его стороны (см, фиг. 3).Благодаря этому магнитное насыщение стали у предложенного устройст1009704 ва меньше, чем у известного, а следовательно, и магнитные потери меньше,Таким образом, суммарные магнитные потери при взаимодействии магнитных блоков, определяемые магнитным сопротивлением воздушного зазора и магнитным насыщением стали, в предложенном устройстве значительно меньше, чем в известных.В среднем площадь полюсов магнитов подвижного блока в известных 10 устройствах должна быть на 20 больше площади полюсов магнитов неподвижного блока, а в магнитах с высоким магнитным насыщением стали магнитопроводов эта разница достигает 30-35315В описываемом устройстве площадь полюсов магнитов подвижного блока должна превышать площадь магнитов неподвижного блока на 7-10 (проверено экспериментально). В некоторых случаях, при малом насыщении стали, плбщади полюсов магнитов обоих блоков допускается принимать одинаковыми. Иипи Заказ 258 б/раж 758 Подписно илиал ППП "Патент",,Ужгород, ул. Проектная Так как стоимость постоянных магнитов составляет значительный процент от стоимости магнитных устройств, то уменьшение объема магнитов, используемых в устройстве, - существенный положительный эффект.":благодаря тому, что в,предложенном устройстве подвижный магнитный блок размещен внутри неподвижного магнитного, отпадает необходимость в корпусе из немагнитного материала, т.е. конструкция устройства упрощается и становится возможным закреплять обрабатываемые детали на четырех или - при закреплении неподвижного блока на немагнитной пластине - на.трех сторонах устройства. Экономическая эффективность от использования предлагаемого устройства образуется за счет экономии дорогостоящих постоянных магнитов, упрощения конструкции приспособления.