Магнитный захват Перемещение груза магнитным полем

Магнитные захваты — надёжные устройства для перемещения стального листа, профильных труб и иных габаритных заготовок из ферромагнитных материалов. Могут использоваться также при подъёме машин и механизмов, в конструкции которых имеются плоские или дугообразные поверхности. Какой вес можно поднять таким захватом и надёжен ли он? Давайте узнаем!

Классификация и устройство захвата

Магнитные захваты подразделяются на устройства с ручным и автоматическим управлением. Популярный магнитный захват типа PML состоит из следующих узлов:

Прямоугольного в плане корпуса.

Постоянного магнита, изготавливаемого из сплава некоторых редкоземельных элементов (неодима, празеодима, диспрозия) с железом и бором.

Сменной подошвы, для возможности транспортировки груза как по плоской, так и по выпуклой поверхности контакта.

Нажимной эксцентриковой оси, которая поворачивается в подшипниковом узле.

Зажимной рукоятки с ограничителем поворота.

Грузовой серьги.

Исполнительным элементом магнитного захвата является материал NdFeB, который обладает следующим химсоставом:

• Неодим+празеодим+диспрозий – 36%;
• Железо – 58%;
• Кобальт – 3,8%;
• Алюминий – 0,5%;
• Ниобий – 0,5%;
• Медь – остальное.

При этом наличие редкоземельных элементов значительно увеличивает остаточную намагниченность сплава (до 1450…1500 мТ), а присутствие ниобия повышает температурную стойкость и коррозионную стойкость магнита. Тем не менее, для возможности длительной работы во влажной среде, NdFeB-магниты дополнительно покрывают антикоррозионными составами. В основном используется три технологии – пассивирования, цинкования или никелирования, и гораздо реже – покрытие эпоксидными смолами.

По своей температурной стойкости магниты выпускаются четырёх классов – от первого (рассчитанного для наибольших эксплуатационных температур до 80?С), до четвёртого (выдерживает температуру до 150?С, и это даёт возможность использовать такие устройства для перемещения не полностью остывших стальных заготовок).

Принцип работы магнитного захвата

Магнитный захват типа PML для листового металла и трубного проката работает так. Подошва накладывается на смежную поверхность по наибольшей диагонали или дуге контакта. Верхняя часть магнита с серьгой присоединяется к крюку крана. При опускании крюка обе части корпуса соединяются путём поворота эксцентриковой оси, при этом происходит фрикционный зажим обеих половинок.

Сила захвата может регулироваться применением ограничителя поворота ручки, однако на практике её поворачивают до упора. Усилие зажима определяется воздушным зазором между верхней и нижнее половинами корпуса. Его значение выбирается в зависимости от веса груза и типоразмера магнитного захвата:

Для PML-100 с наибольшей грузоподъёмностью 100/50 кг (числитель – для плоской поверхности, знаменатель – для дугообразной) – 0,06…0,08 мм;

Для PML-300 с наибольшей грузоподъёмностью 300/50 кг – 0,10…0,15 мм;

Для PML-600 с наибольшей грузоподъёмностью 600/300 кг – 0,10…0,15 мм;

Для PML-1000 с наибольшей грузоподъёмностью 1000/500 кг – 0,16…0,20 мм;

Для PML-2000 с наибольшей грузоподъёмностью 2000/1000 кг – 0,30…0,35 мм;

Для PML-3000 с наибольшей грузоподъёмностью 3000/1200 кг – 0,35…0,40 мм;

Для PML-6000 с наибольшей грузоподъёмностью 6000/2400 кг – 0,40…0,50 мм.

Усилия указаны из расчёта 75…80%-ной безопасности применения магнитных захватов, при определении максимального усилия на отрыв. Его можно рассчитать из условия, что грузоподъёмность устройства гарантируется, если усилие отрыва составляет не менее 350% от паспортной грузоподъёмности магнитного захвата. Естественно, что контактируемые поверхности должны быть очищены от загрязнений и частиц окалины. То же касается и контактируемых стальных заготовок.

Импульсные и автоматические захваты

Ограничением ручных захватов эксцентрикового типа считается снижение надёжности при увеличении необходимого воздушного зазора (особенно если, вес груза превышает 3000 кг), а также неконтролируемость усилия зажима при помощи рукоятки. Поэтому для металла толщиной более 60…70 мм, нагретых слябов и других подобных заготовок эффективнее применять автоматические магнитные захваты с постоянным или импульсным включением.

Генерация магнитного поля у таких захватов происходит следующим образом. В составе устройства имеется специальная рычажная передача, которая своими звеньями выполняет смыкание половин корпуса при контакте подошвы с поверхностью перемещаемого груза. При этом обеспечивается поджим магнита также и в другой плоскости, что снижает фактическое значение магнитного зазора, и обеспечивает более равномерное намагничивание.

В захватах такого типа возможно увеличить длину соприкосновения магнита с заготовкой. Поэтому автоматические захваты используются в конструкциях магнитных траверс – грузозахватных приспособлений, предназначенных для перемещения длинномерных стальных заготовок: труб, листов, балок и т. п. Включение магнитного захвата происходит в результате натяжения крюка со стропами, и не требует вмешательства рабочего.

Импульсные магнитные захваты, с разрезными магнитами, выгодно отличаются тем, что позволяют во время производственной паузы сбросить остаточную намагниченность системы. В результате сохраняется работоспособность магнита, а, следовательно, увеличивается и его эксплуатационная долговечность. Эффект достигается за счёт того, что в торцевых частях каждой половины магнита имеются стальные накладки, смещая которые влево/вправо (или вверх/вниз, определяется конструктивным исполнением), можно сбросить остаточную намагниченность.

Как выбирать магнитный захват?

Помимо предельно допустимой грузоподъёмности выбор магнитных захватов линейки PML производится также по следующим параметрам:

Для устройств с ручным приводом – по длине и углу поворота рукоятки (с увеличением этих размеров увеличиваются и внешние габариты устройства).

По предельно возможной температуре перемещаемого груза.

По конструктивному исполнению скобы – скоба с шарнирным креплением обеспечивает повышенную подвижность устройства.

От вида материала. В частности, наибольший коэффициент запаса по грузоподъёмности (до 0,5) принимается для чугунных заготовок. Например, при весе чугунной болванки в 400 кг, независимо от площади контакта, следует использовать магнитный захват не модели PML-600, а модели PML-1000 (условный вес заготовки для выбора типоразмера составит 800 кг).

По длине перемещаемых грузов: если их линейные размеры превышают 6 метров, то целесообразно применять магнитные траверсы.

Устройства линейки PML стабильно действуют независимо от шероховатости поверхности заготовки.

Аналогично производят выбор магнитных захватов других модификаций (например, МГ). Технические требования на характеристики всех исполнений магнитных захватов должны соответствовать нормам ГОСТ 25369.

Магнитные захваты не повреждают транспортируемые грузы, легко и надёжно фиксируют их в необходимом положении, мало зависят от внешних условий эксплуатации, а также отличаются достаточной компактностью.