Валки для непрерывного многополюсного одностороннего намагничивания листовых
магнитопластов (ширина до 400 мм, толщина до 5 мм) с ферритовым наполнителем

Введение

Чтобы листовой магнитопласт (магнитоэласт), например, магнитный стикер (фридж-магнит) [3] хорошо притягивался к ферромагнитной (стальной) поверхности, он должен представлять из себя многополюсный магнит. Магнитные полюса могут по-разному располагаться на площади листа, в частности, они могут иметь вид параллельных полос с чередованием полярности. Задача многополюсного намагничивания, возникающая при изготовлении листовых магнитопластов (магнитоэластов) или магнитной резины может решаться различными способами [4, 7]. Одним из сравнительно простых способов ее решения является использование намагничивающего валика [1], позволяющего наносить магнитные полюса в виде параллельных полос с чередующейся полярностью на листовые магнитопласты толщиной до 3 мм с феррит-бариевым (феррит-стронциевым) наполнителем. На основе принципов, заложенных в конструкцию намагничивающего валика, были разработаны и изготовлены валки для непрерывного многополюсного одностороннего намагничивания листовых магнитопластов шириной до 400 мм произвольной длины с феррит-бариевым или феррит-стронциевым наполнителем [5].

Конструкция намагничивающих валков

Намагничивающие валки (рис. 1) состоят из станины, в которой с применением шарикоподшипниковых узлов установлены два валка. Верхний валок может приводиться во вращение с помощью рукоятки. Нижний валок способен смещаться по высоте на расстояние до 5 мм, обеспечивая плотный прижим листового образца.

Рис. 1. Намагничивающие валки.

Технические характеристики намагничивающих валков:

1. Способ прокатки листового магнитопласта - вручную или автоматически при использовании внешнего привода.
2. Ширина зоны намагничивания валков - 400 мм.
3. Максимальные размеры намагничиваемого листового образца - длина любая, ширина до 400 мм, толщина до 5 мм.
4. Рабочая температура образца до 80 ⁰C.
5. Скорость вращения валков до 120 об./мин, скорость протяжки образца при этом до 7 м/мин.
6. Результат намагничивания - магнитные полюса в виде параллельных полос с чередующейся полярностью.
7. Ширина полюса - 2 мм.
8. Расстояние между центрами соседних полюсов - 6 мм.
9. Магнитная индукция в рабочем зазоре - 0.6 ... 1.0 Тл в зависимости от величины зазора.
10. Габаритные размеры валков (без ручки) - 530 х 160 х 300 мм³.
11. Масса валков не более 10 кг.

Способ применения

Валки крепятся на рабочей поверхности. Листовой магнитопласт заправляется в зазор между верхним и нижним валками. Валки приводятся во вращение с помощью рукоятки, лист магнитопласта протягивается между валками и при этом намагничивается. Контроль магнитной индукции на поверхности магнитопласта можно проводить с помощью тесламетра [6]. Получить визуальное изображение магнитных полюсов удается с помощью магнитного порошка или железных опилок [2].

Пример применения

При намагничивании с помощью валков опытного экземпляра листового магнитопласта с феррит-бариевым наполнителем получены магнитные полюса в виде параллельных непрерывных полос, величина магнитной индукции на поверхности которых достигала +25 и более мТл (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость магнитной индукции на поверхности образца листового магнитопласта с феррит-бариевым наполнителем, пропущенного через намагничивающие валки, от поперечной координаты. Изображение магнитных полюсов на поверхности магнитопласта, полученное с помощью железных опилок [2].

Заключение

Намагничивающие валки могут применяться в лабораторных условиях при разработке новых листовых магнитных материалов, а также в условиях производства для намагничивания достаточно больших партий магнитопластов. Отсутствие значительного энергопотребления позволяет применять валки в непрерывном режиме, не заботясь о тепловыделении и прерывая работу только для обслуживания, обусловленного техническим регламентом, например, для очистки поверхности валков.

Ссылки:

1. Валик для многополюсного одностороннего намагничивания листовых магнитопластов толщиной до 3 мм с ферритовым наполнителем
2. Визуализация магнитных полей с использованием железных опилок (магнитное сканирование)
3. Изготовление и применение магнитопластов (магнитоэластов)
4. Магнитные системы для намагничивания постоянных магнитов
5. Постоянные магниты: Справочник / Альтман А. Б., Герберг А. Н., Гладышев П. А. и др.; Под ред. Ю. М. Пятина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 488 с., ил.
6. Приборы для измерения магнитных полей
7. Установки импульсного намагничивания и размагничивания постоянных магнитов

Словарь терминов:

• Магнитная индукция - вектор, численно равный пределу отношения силы, действующей со стороны магнитного поля на элемент проводника с электрическим током, к произведению тока и длины элемента проводника, если длина этого элемента стремится к нулю, а элемент так расположен в поле, что этот предел имеет наибольшее значение, и направленный перпендикулярно к направлению элемента проводника и к направлению силы, действующей на этот элемент со стороны магнитного поля, причем из его конца вращение по кратчайшему расстоянию от направления силы к направлению тока в элементе проводника должно быть видно происходящим против часовой стрелки.
• Магнитная резина - магнитоэласт, связующим полимером в котором является резина.
• Магнитный полюс - часть поверхности намагниченного тела, на которой нормальная к поверхности составляющая намагниченности отлична от нуля.
• Магнитоэласт - магнитопласт, обладающий способностью к существенной деформации без потери магнитных свойств.
• Многополюсный магнит - постоянный магнит, имеющий более одной пары полюсов.
• Намагничивание - воздействие на образец магнитным полем, вследствие которого у образца появляется отличная от нуля остаточная намагниченность.
• Постоянный магнит - объект, создающий магнитное поле за счет собственных внутренних элементарных электрических токов, текущих без использования внешнего источника энергии в составляющем объект материале.
• Тесламетр (гауссметр) - прибор для измерения магнитной индукции.
• Феррит - двойной окисел состава MeO·Fe₂O₃, где Me - металл (например, Ni - никель, Mn - марганец, Ba - барий, Co - кобальт, Sr - стронций), а Fe₂O₃ - окись железа.
• Феррит бария - магнитотвердый материал на основе окислов железа и бария состава BaO·6Fe₂O₃. В обозначении марки (например, 19БА190) первое число (19) обозначает энергетическое произведение (в кА·Тл/м), первая буква - состав феррита (Б - бариевый), вторая буква - свойства (А - анизотропный, И - изотропный), второе число (190) - коэрцитивную силу по намагниченности (в кА/м).
• Феррит стронция - магнитотвердый материал на основе окислов железа и стронция состава SrO·6Fe₂O₃. В обозначении марки (например, 28СА250) первое число (28) обозначает энергетическое произведение (в кА·Тл/м), первая буква - состав феррита (С - стронциевый), вторая буква - свойства (А - анизотропный, И - изотропный), второе число (250) - коэрцитивную силу по намагниченности (в кА/м).

26.06.2007
23.06.2009

Альтернативные источники энергии
Компьютеры и Интернет
Магнитные поля
Механотронные системы
Перспективные разработки
Электроника и технология

Главная страница