МАГНИТНЫЙ ДЕРЖАТЕЛЬ Российский патент 1995 года по МПК B23Q3/15 

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение для крепления, например, таких объектов, как тонкие и малоразмерные ферромагнитные детали, а также мелких тел (гранул и частиц), которые преимущественно могут быть использованы в качестве средств удержания неферромагнитных деталей, деталей сложной формы и рабочих сред, например жидких в капиллярно-пористом материале (КПМ), состоящем из ферромагнитных гранул или магнитной жидкости.

Известно электромагнитное приспособление, содержащее основание и закрепленные на нем рядами сердечники с катушками, которые на любых двух соседних сердечниках одного ряда установлены на различной высоте от основания частично одна над другой.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является магнитный держатель, содержащий две пластины из ферромагнитного материала, расположенные параллельно друг другу, и по крайней мере две обмотки с сердечниками, установленными между пластинами и контактирующими с ними, причем продольные оси сердечников перпендикулярны поверхности пластин.

Недостатком этого устройства является невозможность значительного повышения равномерности силы притяжения мелких тел на рабочей поверхности адаптера, так как дальнейшее уменьшение шага между соседними полюсами П-образного магнитопровода приводит к уменьшению размеров обмоток и, следовательно, к сокращению числа витков, а это в свою очередь приводит к снижению максимальной силы притяжения.

Целью изобретения является повышение надежности работы путем увеличения равномерности силы притяжения за счет создания над рабочей поверхностью адаптера магнитного потока, параллельного плоскости замкнутого магнитопровода.

Это достигается тем, что магнитный держатель, содержащий две пластины из ферромагнитного материала, расположенные параллельно друг другу, и по крайней мере две обмотки с сердечниками, установленными между пластинами и контактирующими с ними, причем продольные оси сердечников перпендикулярны поверхности пластин, снабжен немагнитным основанием и адаптером, при этом пластины расположены на основании, адаптер установлен на пластинах таким образом, что продольные оси сердечников расположены в плоскости, параллельной плоскости адаптера.

На фиг. 1 представлено устройство, план, адаптер и закрепляемые объекты условно не показаны; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 распределение потоков по длине В на свободных от обмоток участках замкнутого магнитопровода.

Магнитный держатель содержит немагнитное основание 1, две ферромагнитные пластины 2, два сердечника 3, на которых установлены обмотки 4, адаптер 5 из листового материала, на котором размещают детали или рабочие среды закрепляемые объекты 6.

Утолщенными линиями со стрелками показаны: Φ₁ и Φ₂ вспомогательные магнитные потоки в сердечниках 3, на которых установлены обмотки 4, и в ферромагнитных пластинах 2; Φ₃ сформированный рабочий магнитный поток.

Устройство работает следующим образом.

Закрепляемые объекты 6 размещают на рабочей поверхности адаптера 5, создают магнитные потоки Φ₁ и Φ₂ по крайней мере двумя обмотками 4, установленными на сердечниках 3 П-образного магнитопровода, и формируют магнитный поток Φ_p, проходящий через адаптер 5 и материал закрепляемых на нем объектов 6, направляют магнитные потоки Φ₁ и Φ₂ в одну сторону по сердечникам 3 (участкам образованного магнитопровода, где размещены обмотки 4), при этом ориентируют плоскость Г последнего вдоль рабочей поверхности адаптера 5 для обеспечения надежности крепления.

Механизм формирования равномерного потока Φ_p в зоне рабочей поверхности адаптера 5 состоит в следующем. В результате взаимодействия потоков Φ₁ и Φ₂ (см. фиг.1, 3) в ферромагнитных пластинах 2 образуются полюса S и N в плоскости Г (см. фиг. 1б). Каждый из этих потоков имеет наибольшее значение у своего источника (полюс первого сердечника 3) и убывает в результате взаимодействия со встречным потоком у соседнего одноименного полюса второго сердечника 3 до нуля, если Φ₁Φ₂, при сохранении постоянства суммарного потока Φ_p Φ₁ + Φ₂ (см. фиг.4). Это позволяет крепить детали и рабочие среды с неизменной силой на рабочей поверхности адаптера 5.

К особенностям реализации предложенного решения можно отнести:
использование цилиндрических сердечников 3, которые могут крепиться винтами к ферромагнитным пластинам (полюсам) 2 и составных цилиндрических обмоток 4, что упрощает их изготовление.

применение зауженных ферромагнитных пластин 2 (полюсов) в плоскости Г, что способствует увеличению силы притяжения закрепляемых объектов 6.

Адаптер 5 может быть выполнен как из немагнитной стали, так из ферромагнитной, которая может входить в насыщение при величине магнитного потока, равного Φ_p, что позволяет устранить его ослабление. Кроме того, адаптер 5 может являться дном емкости, в которой размещаются жидкие или сыпучие вещества, например, такие как магнитная жидкость, ферромагнитные гранулы.

Обмотки 4 могут быть включены параллельно или последовательно в цепь питания, но с обязательным обеспечением направления потоков Φ₁ и Φ₂ в одну сторону в сердечниках 3.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение надежности крепления в большом диапазоне размеров закрепляемых объектов и в любой точке рабочей поверхности адаптера.

Использование: машиностроение, для закрепления деталей при их обработке. Сущность изобретения: держатель содержит немагнитное основание 1, две ферромагнитные пластины 2, обмотки 4 с сердечниками 3 и адаптер 5. Пластины 2 расположены на основании 1, а адаптер 5 на пластинах 2. Обмотки 4 с сердечниками 3 установлены между пластинами 2 и контактируют с ними. При этом продольные оси сердечников перпендикулярны поверхности пластин и расположены в плоскости, параллельной плоскости адаптора. Для закрепления деталей на рабочей поверхности адаптера подают питание на обмотки 4, образующийся при этом магнитный поток проходит через адаптер и деталь, закрепляя ее на поверхности адаптера. 4 ил.

МАГНИТНЫЙ ДЕРЖАТЕЛЬ, содержащий две пластины из ферромагнитного материала, расположенные параллельно друг другу, и по крайней мере две обмотки с сердечниками, установленными между пластинами и контактирующими с ними, причем продольные оси сердечников перпендикулярны поверхности пластин, отличающийся тем, что с целью повышения надежности работы, он снабжен немагнитным основанием и адаптером, при этом пластины расположены на основании, а адаптер установлен на пластинах таким образом, что продольные оси сердечников расположены в плоскости, параллельной плоскости адаптера.