Informacje o podnośnikach i przenośnikach magnetycznych

Jakie są dostępne systemy magnetyczne? Jak są przełączane? Co to oznacza dla bezpieczeństwa?

Poniższe informacje dotyczą naszych magnesów do podnoszenia i przenoszenia.

Bezpieczeństwo magnesów do podnoszenia

Bezpieczeństwo i niezawodność to najważniejsze kryteria przy podnoszeniu za pomocą magnesów.

Magnesy trwałe lub elektromagnesy


Podnoszenie magnetyczne może być wykonywane zarówno za pomocą magnesów trwałych, jak i elektromagnesów. Oba są przełączalne, ale występują też między nimi różnice.

  • Magnesy trwałe mają niewielkie rozmiary i działają w sposób ciągły, zachowując stale swoją siłę magnetyczną.
  • Elektromagnesy do wytworzenia pola magnetycznego potrzebują energii elektrycznej. Przełączają się szybko i bez zużycia, a także podnoszą ciężkie ładunki. Istnieje jednak ryzyko, że w razie awarii zasilania obciążenie zostanie upuszczone.
    Dlatego elektromagnesy podnoszące zawsze mają (kosztowny) system rezerwowy.

 

Bezpieczeństwo

 

Podczas pracy z urządzeniami podnoszącymi i dźwigowymi niezbędna jest minimalizacja ryzyka. Dlatego przy zalecanym obciążeniu roboczym należy również uwzględnić współczynnik bezpieczeństwa zgodny z normą EN13155:

  • współczynnik 2 dla elektromagnesów i podciśnienia;
  • współczynnik 3 dla systemów trwałych i elektrotrwałych.

 

Analiza ryzyka


W przypadku podnoszenia obiektów należy zawsze zawczasu wykonać analizę ryzyka. Dobry system do podnoszenia to kombinacja magnesu, zawieszenia i sterowania.
W miejscach, w których występuje zagrożenie życia i zdrowia przez obciążenie spadające z magnesu podnoszącego, należy podjąć środki ograniczające odległość upadku do maksimum 1,5 metra.
Nie dotyczy to sytuacji, gdy zamontowano urządzenie zabezpieczające (chroniące przed upadkiem), które uchwyci i przytrzyma upadający ładunek. Należy pamiętać, że takie urządzenie zabezpieczające ogranicza łatwość użytkowania.

 

Przy podnoszeniu ciężkich ładunków należy zawsze pamiętać o kołysaniu się ładunku. W takiej sytuacji masy są tak duże, że nie można ich bez wysiłku skorygować ręcznie.

Magswitch switchable permanent magnetic lifter | Goudsmit Magnetics

Systemy przełączania magnesów podnoszących

Co to jest monostabilność i bistabilność oraz jak przełączają się magnesy podnoszące trwałe i elektromagnesy?

Monostabilne systemy magnetyczne są utrzymywanie w stanie aktywnym lub nieaktywnym dopóty, dopóki przekazywany do nich jest elektryczny lub pneumatyczny sygnał sterowania. Przy utracie sygnału system przełącza się w ‘stan bezczynności’. Elektromagnes podnoszący jest zawsze monostabilny i zawsze wyłączony w stanie bezczynności. Systemy trwałe mogą z kolei być w stanie bezczynności i włączone, i wyłączone.

 

Bistabilne systemy magnetyczne są włączane i wyłączane przez sygnał przełączający. Uruchomiony stan pozostaje aktywny aż do następnego sygnału przełączającego. W zakresie podnoszenia system bistabilny jest bezpieczniejszy niż system monostabilny, ponieważ:

  • magnes nigdy nie może się samoczynnie wyłączyć, powodując upadek ładunku;
  • magnes faktycznie się wyłącza, a zatem nie może niespodziewanie przyciągnąć blachy stalowej.

Bistabilne systemy magnetyczne są zawsze konstruowane z magnesami trwałymi (lub kombinacją magnesów trwałych i elektromagnesów).
Wszystkie systemy do podnoszenia firmy Goudsmit są bistabilne, z wyłączeniem elektrotrwałego magnesu podnoszącego.

 

Trwałe magnesy podnoszące

Magnesy trwałe mogą być sterowane elektrycznie, pneumatycznie lub ręcznie:

 

Elektromagnesy

Elektromagnesy mogą być sterowane wyłącznie elektrycznie (z wykorzystaniem zasilania prądem stałym).

Magnetic gripper - working principle | Goudsmit Magnetics

Czynniki wpływające na wydajność podnoszenia

Przy podnoszeniu przedmiotów stalowych ważny jest nie tylko ciężar.

Maksymalna siła oderwania to siła potrzebna do wyrwania magnesu z produktu. Wartości podane na tej stronie, w specyfikacjach na stronach produktów, są wartościami orientacyjnymi. Zmierzyliśmy je na czystej, płaskiej blasze stalowej o określonej grubości: wystarczająco grubej, aby wchłonąć całą siłę magnetyczną. W praktyce osiągnięcie maksymalnej siły przytrzymującej nie zawsze jest możliwe.

 

Współczynniki wydajności podnoszenia

Każdy z wymienionych czynników redukuje wydajność podnoszenia. Aby obliczyć końcowe zmniejszenie wydajności podnoszenia, należy pomnożyć różne czynniki.
 

  • Warunki powierzchniowe/szczelina powietrzna
    Linie pola magnetycznego łatwo przechodzą przez stal i z trudem przez powietrze. Wszystko, co tworzy przestrzeń lub szczelinę między magnesem a podnoszonym ładunkiem, zmniejsza udźwig magnesu. Może to być brud, papier, wilgoć, zadziory, rdza czy farba.
     
  • Materiał
    Stal z dużą zawartością węgla, taka jak St37, jest niemal tak dobrym przewodnikiem, jak żelazo. Stopy zawierają jednak materiały niemagnetyczne, które osłabiają przewodnictwo magnetyczne. Na przykład stal AISI304 jest materiałem, który przewodzi linie pola magnetycznego prawie tak słabo jak powietrze.

    Obróbka cieplna, która ma wpływ na strukturę stali, także może zredukować wydajność podnoszenia. Im twardszy typ stali, tym gorsza wydajność podnoszenia. Stal hartowana często zachowuje magnetyzm szczątkowy.
    Poniżej podano siłę podnoszenia dla różnych materiałów:

    St37 (0,1–0,3% C): 100%
    Stal niestopowa (0,4-0,5% C): 90%
    Stal zlewna: 90%
    Stal węglowa F-522: 80–90%
    AISI430 (magnetyczna stal nierdzewna): 50%
    Żeliwo: 45–60%
    F-522 hartowana (60 HRC): 40–50%
    AISI304 (stal nierdzewna/nikiel): 0-10%
    Mosiądz, aluminium, miedź itp.: 0%
     
  • Grubość ładunku
    Im większa liczba linii pola, które mogą „przepłynąć” z magnesu przez ładunek, tym efektywniejsze będzie pole magnetyczne. Jeśli ładunek jest zbyt cienki, materiał nasyca się liniami pola, wskutek czego nie wszystkie linie pola z magnesu mogą przepłynąć przez materiał. Zmniejsza to siłę podnoszenia. Tylko ładunek o odpowiedniej grubości pozwala na wykorzystywanie pełnej wydajności podnoszenia magnesu. Po osiągnięciu tego punktu większa grubość materiału nie spowoduje wzrostu wydajności podnoszenia.
     
  • Powierzchnia kontaktu magnetycznego z podnoszonym ładunkiem
    Jeżeli w trakcie podnoszenia cała powierzchnia magnesu nie wejdzie w kontakt z ładunkiem, wydajność podnoszenia zostanie zredukowana wprost proporcjonalnie.
     
  • Zakrzywienie podnoszonego ładunku
    Jeżeli cienka stal jest podnoszona pojedynczym magnesem, lub jeżeli ładunek jest dużo szerszy lub dłuższy niż powierzchnia styku magnesu, ładunek będzie się uginał i „zsuwał” z magnesu. Efekt zsuwania znacznie zmniejsza wydajność podnoszenia.
    Dlatego cienkie płyty należy podnosić kilkoma magnesami równomiernie rozmieszczonymi na całej powierzchni. Upewnij się, że powierzchnia styku magnesu jest zawsze wzdłużna względem podnoszonego ładunku, a nie poprzeczna do jego długości.
     
  • Temperatura podnoszonego ładunku
    Im wyższa temperatura, tym szybciej molekuły w stali wibrują. Szybko poruszające się molekuły są bardziej odporne na przyłożone pole magnetyczne a tym samym ogranicza to wydajność podnoszenia. Zastosowane magnesy mogą być obciążone ładunkiem o temperaturze maksymalnie do 80°C. W przeciwnym razie ulegną trwałemu rozmagnesowaniu.
    Magnesy, które mogą być stosowane w wyższych temperaturach, są dostępne na życzenie.
     
  • Stertowanie podnoszonego ładunku
    Magnes jest projektowany z myślą o określonym udźwigu; dotyczy to jednego podnoszonego ładunku. Wydajność podnoszenia obliczona dla jednej blachy o grubości 10 mm jest inna niż dla dwóch blach o grubości 5 mm każda! Jeżeli jednocześnie podnoszone mają być więcej niż jedna blacha/profil, należy to jasno określić składając zamówienie. Specjaliści firmy Goudsmit zweryfikują czy takie rozwiązanie jest możliwe i czy jest bezpieczne.

    Często podejmowanie ze stosu dwóch lub więcej blach jednocześnie nie jest dobrym rozwiązaniem. Ostatni arkusz może się poluzować i spaść podczas transportu. Z tego powodu do pobierania cienkich blach zostały przygotowane magnesy o płytkim polu. Jeżeli takie rozwiązanie jest niewystarczające, obok stosu blach zawsze można zainstalować oddzielacze blach, aby za każdym razem blachy były podejmowane pojedynczo.

 

 

Znajdź najlepszy magnes podnoszący lub przenoszący dla swojego zastosowania.