SUUNNITTELUN PERUSTARVITTAVAT NÄKÖKOHDAT

Magneetin perussuunnittelu
Magnabend-kone on suunniteltu tehokkaaksi DC-magneetiksi, jolla on rajoitettu käyttösuhde.
Kone koostuu kolmesta perusosasta: -

Magneettirunko, joka muodostaa koneen pohjan ja sisältää sähkömagneettikelan.
Kiinnitystanko, joka muodostaa magneettivuon polun magneettipohjan napojen väliin ja kiinnittää siten metallilevytyökappaleen.
Taivutuspalkki, joka on käännetty magneettirungon etureunaan ja tarjoaa välineen taivutusvoiman kohdistamiseksi työkappaleeseen.

3D-malli:
Alla on 3D-piirustus, joka näyttää osien perusasetuksen U-tyypin magneetissa:

Käyttömäärä
Toimintasuhteen käsite on erittäin tärkeä osa sähkömagneetin suunnittelua.Jos suunnittelussa on enemmän käyttösuhdetta kuin tarvitaan, se ei ole optimaalinen.Suurempi käyttösuhde tarkoittaa luonnostaan ​​sitä, että tarvitaan enemmän kuparilankaa (jolloin kustannukset ovat korkeammat) ja/tai käytettävissä on vähemmän puristusvoimaa.
Huomautus: Korkeamman käyttösuhteen magneetin tehohäviö on pienempi, mikä tarkoittaa, että se käyttää vähemmän energiaa ja on siten halvempi käyttää.Kuitenkin, koska magneetti on PÄÄLLÄ vain lyhyitä aikoja, toiminnan energiakustannuksilla katsotaan yleensä olevan hyvin vähän merkitystä.Näin ollen suunnittelun lähestymistapa on saada niin paljon tehohäviötä kuin voit päästä eroon kelan käämien ylikuumenemisen suhteen.(Tämä lähestymistapa on yhteinen useimmille sähkömagneettimalleille).

Magnabend on suunniteltu noin 25 %:n nimelliskäyttösuhteelle.
Tyypillisesti mutkan tekeminen kestää vain 2 tai 3 sekuntia.Magneetti on sitten pois päältä vielä 8-10 sekuntia, kun työkappale asetetaan uudelleen ja kohdistetaan valmiiksi seuraavaa taivutusta varten.Jos 25 %:n käyttösuhde ylittyy, magneetti kuumenee lopulta liian kuumaksi ja lämpöylikuormitus laukeaa.Magneetti ei vaurioidu, mutta sen on annettava jäähtyä noin 30 minuuttia ennen kuin sitä käytetään uudelleen.
Käyttökokemus kentällä olevista koneista on osoittanut, että 25 %:n käyttösuhde on varsin riittävä tyypillisille käyttäjille.Itse asiassa jotkut käyttäjät ovat pyytäneet koneesta valinnaisia ​​suuritehoisia versioita, joissa on enemmän puristusvoimaa pienemmän käyttöjakson kustannuksella.

Magnabend-puristusvoima:
Käytännön puristusvoima:
Käytännössä tämä suuri puristusvoima toteutuu vain silloin, kun sitä ei tarvita(!), eli ohuita terästyökappaleita taivutettaessa.Ei-rautapitoisia työkappaleita taivutettaessa voima on pienempi, kuten yllä olevassa kaaviossa näkyy, ja (hieman omituisesti) se on pienempi myös paksuja terästyökappaleita taivutettaessa.Tämä johtuu siitä, että jyrkän taivutuksen tekemiseen tarvittava puristusvoima on paljon suurempi kuin sädetaivutus.Joten mitä tapahtuu, on se, että taivutuksen edetessä puristintangon etureuna nousee hieman, jolloin työkappale voi muodostaa säteen.
Muodostunut pieni ilmarako aiheuttaa hieman puristusvoiman menetystä, mutta säteen taivutuksen muodostamiseen tarvittava voima on pudonnut voimakkaammin kuin magneetin puristusvoima.Näin syntyy vakaa tilanne ja puristin ei päästä irti.
Yllä on kuvattu taivutustapa, kun kone on lähellä paksuusrajaansa.Jos kokeillaan vielä paksumpaa työkappaletta, puristustanko tietysti nousee.

Tämä kaavio viittaa siihen, että jos puristintangon nokkareuna olisi hieman säteillyt terävän sijaan, niin paksun taivutuksen ilmarako pienenee.
Todellakin näin on, ja oikein tehdyssä Magnabendissä on kiristystanko, jossa on säteellinen reuna.(Säteinen reuna on myös paljon vähemmän altis tahattomille vaurioille kuin terävä reuna).

Taivutusvirheen marginaalinen tila:
Jos yritetään taivuttaa erittäin paksua työkappaletta, kone ei pysty taivuttamaan sitä, koska puristin yksinkertaisesti nousee pois.(Onneksi tämä ei tapahdu dramaattisella tavalla; puristin vain päästää irti hiljaa).
Kuitenkin, jos taivutuskuorma on vain hieman suurempi kuin magneetin taivutuskapasiteetti, yleensä tapahtuu niin, että taivutus etenee noin 60 astetta ja sitten puristin alkaa liukua taaksepäin.Tässä vikatilassa magneetti voi vastustaa taivutuskuormitusta vain epäsuorasti aiheuttamalla kitkaa työkappaleen ja magneetin alustan välille.

Paksuusero noususta johtuvan vian ja liukumisen aiheuttaman vian välillä ei yleensä ole kovin suuri.
Nostovika johtuu siitä, että työkappale nostaa kiinnitystangon etureunaa ylöspäin.Puristintangon etureunassa oleva puristusvoima vastustaa tätä pääasiassa.Takareunan kiinnityksellä on vain vähän vaikutusta, koska se on lähellä kiinnitystangon nivelkohtaa.Itse asiassa vain puolet kokonaispuristusvoimasta vastustaa nostoa.
Toisaalta liukumista vastustaa kokonaispuristusvoima, mutta vain kitkan kautta, joten todellinen vastus riippuu työkappaleen ja magneetin pinnan välisestä kitkakertoimesta.
Puhtaalla ja kuivalla teräksellä kitkakerroin voi olla jopa 0,8, mutta jos voitelu on läsnä, se voi olla jopa 0,2.Tyypillisesti se on jossain siltä väliltä, ​​että taivutusvaurion marginaalinen tila johtuu yleensä liukumisesta, mutta yritykset lisätä kitkaa magneetin pinnalla on todettu turhaksi.

Paksuuskapasiteetti:
E-tyypin magneettirungolle, joka on 98 mm leveä ja 48 mm syvä, ja 3 800 ampeerikierroskelalla, täyspitkän taivutuskapasiteetti on 1,6 mm.Tämä paksuus koskee sekä teräslevyä että alumiinilevyä.Alumiinilevyssä on vähemmän puristusta, mutta sen taivuttaminen vaatii vähemmän vääntömomenttia, joten tämä kompensoi siten, että molemmille metallityypeille saadaan samanlainen kapasiteetti.
Ilmoitetun taivutuskapasiteetin suhteen on oltava varoituksia: Pääasiallinen on, että levyn myötöraja voi vaihdella suuresti.1,6 mm:n kapasiteetti koskee terästä, jonka myötöraja on enintään 250 MPa, ja alumiinia, jonka myötöraja on enintään 140 MPa.
Ruostumattoman teräksen paksuuskapasiteetti on noin 1,0 mm.Tämä kapasiteetti on huomattavasti pienempi kuin useimpien muiden metallien, koska ruostumaton teräs on yleensä ei-magneettinen ja silti sillä on kohtuullisen korkea myötöraja.
Toinen tekijä on magneetin lämpötila.Jos magneetin on annettu kuumentua, kelan vastus on suurempi ja tämä puolestaan ​​saa sen vetämään vähemmän virtaa, minkä seurauksena ampeerikierrokset ja kiristysvoima ovat pienemmät.(Tämä vaikutus on yleensä melko kohtalainen, eikä se todennäköisesti aiheuta sitä, että kone ei täytä sen vaatimuksia).
Lopuksi paksumman kapasiteetin Magnabends voidaan tehdä, jos magneetin poikkileikkaus oli suurempi.