Ezt a mágneses tervezési útmutatót mérnököknek, termékcsapatoknak és szakembereknek írták, akik a mágnesekre támaszkodnak, hogy következetesen teljesítsék az ipari rendszereket. Lehet, hogy a mágnesek kicsik, de közvetlen szerepet játszanak a mozgásban, az érzékelésben és a kontrollban. A rossz kiválasztás vagy megvalósítás következetlen teljesítményt, rövidebb termék élettartamot és magas átdolgozási költségeket eredményezhet. Mivel a mágnesek gyakran beágyazódnak vagy zártak, a kudarcokat nehezebb azonosítani és helyesbíteni.
Ez az útmutató elmagyarázza, mit kell figyelembe venni a mágneses specifikáció véglegesítése előtt. Lépésről lépésre útmutatást talál az anyagok megválasztásához, a mágnesezésről, az összeszerelés kezeléséről, a tesztelési teljesítményről és a megbízható beszerzéséről.
1. lépés: Válassza ki a megfelelő mágneses anyagot
Az anyagválasztás az első kritikus döntés ebben a mágneses tervezési útmutatóban. A legtöbb ipari rendszer állandó mágneseket használ, amelyek mágneses mezőt generálnak. Ezek megtalálhatók a motorokban, a hajtóművekben, az érzékelőkben, a szelepekben és még sok másban. Itt van az öt általános típus:
●Neodímium(NDFEB): A legerősebb rendelkezésre álló mágnes. Kompakt, de érzékeny a hőre és a korrózióra. Mindig bevonásra van szüksége.
●Szamárium kobalt(SMCO): Stabil magas hő alatt. Ellenáll a korróziónak bevonat nélkül. Kevésbé erős, de tartósabb.
Ferrit (kerámia): gyenge, de olcsó. Nagy méretű. Stabil hő- és korrózióálló.
●Alnico: Mérsékelt erő. Jó a magas hőmérsékleten vagy a régi rendszerekhez.
● Rugalmas kötött mágnesek: alacsony szilárdság. Pecsétekben, címkékben vagy ideiglenes szerelvényekben használják.
Az Ön választása a szükséges terepi erőtől, az űrkorlátozásoktól, a környezeti kitettségtől és a költségvetéstől függ. Az alacsonyabb minőségű anyag, amelynek jobb környezeti illeszkedése van, az idő múlásával gyakran jobban teljesít.
2. lépés: Illessze össze a mágnes alakját a munkával
A különböző formájú mágnesek jellemzői és alkalmazási forgatókönyvei
Az alak meghatározza, hogy hol és hogyan helyezhető el a mágnes.KorongmágnesekÁltalában lapos felületekhez és egyszerű sajtóközleményekhez használják. Kompakt lábnyomot kínálnak, és könnyen összekapcsolhatók vagy felszerelhetők.
Gyűrűs mágnesekBiztosítson egy központi lyukat, amely ideális a forgóérzékelő alkalmazásokhoz. Az alak egyenletes forgási mezőket hoz létre, amelyek gyakran szükségesek kódolókban vagy fogaskerék-alapú rendszerekben.
Ívmágnesekkifejezetten úgy tervezték, hogy ívelt felületek mentén illeszkedjenek, leggyakrabban kefe nélküli egyenáramú motorokban. Ezek lehetővé teszik a rotor kerületének folyamatos szállítását, javítva a nyomatékot és a hatékonyságot.
Rúdmágnesekhosszabbak és a szélesebb területen elterjedt erő. Ezek olyan lineáris működtetőkben vagy alkalmazásokban találhatók, amelyekre mágneses mezőre van szükség a távolságra történő kiterjesztéshez. Alakjuk segíti a mezővonalakat a kiszámítható út mentén is.
Egyéni formákra is szükség lehet, ha a rendszer nem szabványos rögzítést, speciális terepi viselkedést vagy csomagolási korlátokat igényel. Az egyedi geometria azonban növeli a költségeket és az átfutási időt.
Mágnes alak és mágneses mező terjedése
Az alak azt is befolyásolja, hogy a mágneses mező hogyan terjed az űrben. A korongmágnes általában a középvonal mentén koncentrált tengelyirányú mezőt hoz létre az egyik lapos arcról a másikra. Ez hasznos a közvetlen kontaktus alkalmazásokhoz, vagy ahol egy mezőnek be kell lépnie egy adott pontba.
A sávmágnesek hosszabb, diffúz mezőket hoznak létre. Ezek elérhetik a távolabb elhelyezett érzékelőket, de a célpontnál kevesebb intenzitással. A gyűrűs mágnesek radiális mezőket generálnak, és az oldalán kifelé terjednek a középponttól. Ez kritikus jelentőségű a forgási rendszereknél, amelyek a mező polaritásának változásaira támaszkodnak a sebesség vagy irány meghatározása érdekében.
Minden mezőtípusnak van erőssége és korláta. A rossz forma kiválasztása gyakran az érzékelő rendszer újratervezéséhez vagy a túlkompenzációhoz vezet, ha szükségtelenül növeli a mágnes szilárdságát.
Kockázatok az eltérésből
A mágnesek ritkán kudarcot vallnak azáltal, hogy egyenesen elveszítik az erőt. Gyakrabban a mező nem száll le, ahol kellene. Az eltérés, akár a mechanikus, akár a mágneses, az érzékelők zaj olvasásához vezet, az alulteljesítő motorok vagy a vezérlő rendszerek tévedése.
Általános hiba a megfelelő anyag kiválasztása, de egy házba helyezése, amely elcsavarja a mezőt, blokkolja azt a közeli fémmel, vagy kissé eltolódik a helyzetről. Lehet, hogy ezek a problémák nem jelennek meg a laboratóriumi tesztelés során, de akkor jelennek meg, ha a termék hő, rezgés vagy hosszú távú felhasználásnak van kitéve.
E problémák elkerülése érdekében a mechanikai kialakítás véglegesítése előtt szimulálja a terepi útvonalakat az alak és a szerelési helyzet alapján. Ha ezt korán végzi, csökkenti az újratervezés szükségességét.
3. lépés: Korán állítsa be a mágnesezési irányt
Ebben a mágneses tervezési útmutatóban a mágnesezési irány a következő döntési pont. Ez befolyásolja a mágneses mező viselkedését, és hogy a rendszer a várt módon reagál -e.
Válassza ki a mágnes típust
Izotróp: bármilyen irányban mágnesezhető, de gyengébb.
Anizotropikus: Mágnesezve a termelés során egy meghatározott irányban. Erősebb és stabilabb.
Válassza ki az irányt
● Tengelyirányú: lapos felületeken (korongok, rudak).
● Radiális: Központtól szélig (gyűrűk).
● Többpólus: váltakozó oszlopok az egyik oldalon (érzékelőkben használják).
Illeszkedjen a dizájnhoz
Az iránynak meg kell felelnie a mozgás vagy az érzékelő helyének. Nem megfelelő nyomaték vagy jel eredmények az eltérésből. A teljesítmény csökkenésének és a rejtett hibák megelőzése érdekében a korai szimulációt. Különösen a precíziós rendszerekben az eltérés instabil visszacsatolási hurkokat, fokozott kopást és túlmelegedést eredményezhet. A tervezési és összeszerelési szakaszok során mindig ügyeljen arra, hogy az alkatrészek helyesen vannak -e orientálva.
4. lépés: A mechanikai integráció és a bevonat megtervezése
Még a legjobb mágnes is kudarcot vall, ha nem biztonságosan van felszerelve. A mágneses tervezési útmutató hangsúlyozza az illeszkedés, a tartás és a védelem korai tervezését. A ragasztott ragasztók megbízhatóak a lapos felületeken. A sajtó-illesztési lehetőségek jól működnek, de szoros megmunkálást igényelnek. A nagy vibrációs beállításokban a mechanikus reteszelés (klipek vagy borítók) hosszú távú stabilitást eredményez.
A neodímiumnak és más anyagoknak gyakran bevonatokra van szükségük a korrózió megelőzéséhez. Ezek a bevonatok vastagságot adnak, így a végső méreteket a bevonat után, nem korábban kell mérni. A mechanikai és a mágneses tűréseket mindkettőnek meg kell határozni. A mágnesnek a helyén kell maradnia, és a mezőnek szükség esetén leszállnia kell. A rossz illeszkedés vagy a sodródás olyan terepi hibákat okoz, amelyeket nehéz diagnosztizálni.
5. lépés: Szimulálja és tesztelje a tervezést
A mágnes tervezési útmutatója szimuláció nélkül nem teljes. A mezőmodellezés megmutatja, hogyan viselkedik a mágneses mező bármi elkészítése előtt. Ez segít megerősíteni az erőt, a távolságot és a közeli komponensekkel való interakciót.
A szimuláció kritikusvá válik az érzékelő rendszerekben vagy a szűk mechanikai terekben. Még a helyzetben vagy a légrések kis változásai is eldobhatják a teljesítményt.
A szimuláció után a valós tesztelés számít. Használat:
● Húzza meg az erő teszteket a tartási szilárdság megerősítéséhez
● A mező leképezése Gaussmeterrel az igazítás ellenőrzéséhez
● Termikus ciklus a hő alatti viselkedés felmérésére
● A szabályozott alkalmazásokhoz mindent dokumentál a kötegelt szinten.
6. lépés: Alkalmazza a közös alkalmazások tanulságait
A mágneses tervezési útmutató valódi felhasználási esetekben alapul. Itt vannak tipikus alkalmazások:
● Szervo motorok: Az ív mágnesek nyomatékot generálnak a rotorok körül.
● Lineáris működtetők: A mágnesek kiváltó helyzetérzékelők.
● Szelepek: A mágneses reteszelés helyettesíti a rugókat.
● Forgó kódolók: A forgó mágnesek pólusának változásai.
Ezek a terepi stabilitástól és az igazítástól függnek. A helytelen vagy gyengült mágnesek gyakran olyan hibákat okoznak, amelyeket az érzékelők vagy az elektronika hibáztatnak. A jobb mágnes -tervezés megakadályozza ezt.
7. lépés: Óvatosan válassza ki a mágnes -beszállítót
A beszerzés a mágneses tervezési útmutató egyik fő lépése. Még egy erős kialakítás is kudarcot vallhat, ha a mágnesek későn érkeznek, tételenként változnak, vagy alulteljesítik a mezőt.
Ellenőrizze az osztályt, és szerezzen valós adatokat
Kezdje az anyagi fokozattal. A neodímium mágnesek N35 -től N52 -ig terjednek. A magasabb fokozat erősebb, de érzékenyebb a hőre és a korrózióra is. A legmagasabb fokozat kiválasztása nem mindig eredményez jobb teljesítményt, különösen a valós működési körülmények között. Kérjen tényleges tesztadatokat a specifikációhoz, nem pedig az általános értékekhez.
Minta a termelésből, nem a pilóta futás
Ha kötetben rendel, kérjen mintát ugyanabból a tételből, amelyet a gyártás során kap. Lehet, hogy a pilóta által működtetett minták nem felelnek meg a tömegtermelésnek. Ellenőrizze, hogy a toleranciákat, mind a mechanikus, mind a mágneses írásban dokumentálják.
Erősítse meg korán a tanúsításokat
A szabályozási megfelelés érdekében ellenőrizze a tanúsításokat korán. Az iparától függően szükség lehet ROH -ra, DFAR -ra vagy másra. Ne feltételezze, hogy az összes beszállító alapértelmezés szerint megfelelő termékeket kínál.
Kérdezzen a csomagolás minőségéről
A csomagolás is számít. Az erős mágnesek vonzzák a port, a fémrészecskéket és más törmeléket a szállítás során. Ezek károsíthatják a közeli elektronikát is. A rossz csomagolás termékvesztést eredményezhet, mielőtt bármi eléri az összeszerelő vonalát.
Méretezési terv
Ha a termelés méretezését tervezi, ellenőrizze a szállító kapacitását és az átfutási időket. Egy kis késés egy hosszú ólom-egyedi mágnesnél megállíthatja a teljes termelési ütemtervet. A tisztázza az átrendezési ütemterveket.
8. lépés: Az egyenleg költsége a kockázattal a kezdetektől fogva
Ennek a mágnes -tervezési útmutatónak az utolsó része a költségekkel foglalkozik. Az erős mágnesek biztonságos tétnek tűnnek, de gyakran rejtett problémákat okoznak. A szimuláció és a megfelelő kialakítás csökkentheti a maximális szilárdság szükségességét.
|
Közös választás |
Rejtett kockázat |
Jobb választás |
|
A legerősebb mágnes kapható |
Magas költségek, EMI, nehezebb kezelés |
Az alak/elhelyezés szimulálása és optimalizálása |
|
N52 fokozat alapértelmezés szerint |
Érzékeny a hőre, hajlamos a korrózióra |
Használjon N42 vagy N35 stabil geometriával |
|
Kihagyás szimulációja |
Kiszámíthatatlan teljesítmény, késői stádiumú kudarcok |
Korán szimulálja és terepi tesztet |
|
Túl korán csökkentse a mágnesköltséget |
Szolgáltatási hívások, garanciaigények, megbízhatósági kérdések |
Töltsön el kissé többet az istálló, tesztelt lehetőségekre |
Következtetés
Ez a mágneses tervezési útmutató tiszta struktúrát ad: válassza ki a megfelelő anyagot, állítsa be a korai alakot és mágnesezést, tervezze meg a rögzítést, a teljesítmény szimulálását és a megfelelő szállítóval való együttműködést. Ezek a lépések csökkentik a kudarcot, javítják a megbízhatóságot és időt takarítanak meg. Ne kezelje a mágneseket kis alkatrészekként, ezek elősegítik a teljesítményt, a biztonságot és a termék sikerét.