О магнитной манипуляции и подъеме

Какие существуют магнитные системы? Как они переключаются? Что это означает для безопасности?

Приведенная ниже информация относится к нашим магнитам для подъема и манипуляции.

Безопасность грузоподъемных электромагнитов

Безопасность и надежность — самые важные критерии при подъеме с помощью магнитов.

Постоянные или электро-подъемные магниты


Магнитный подъем может осуществляться как с помощью перманентных магнитов, так и электромагнитов. Оба типа являются переключаемыми, но есть и различия:

  • Постоянные магнитные подъемники отличаются компактными размерами и неизменно сохраняют свою магнитную силу.
  • Электро-подъемные магниты нуждаются в электричестве для создания магнитного поля. Они быстро и без износа переключаются, а также поднимают тяжелые грузы. Но при этом возникает риск падения груза в случае отключения электроэнергии.
    Поэтому электро-подъемные магниты всегда снабжаются (дорогостоящей) резервной системой.

 

Коэффициент безопасности

 

Вы хотите свести к минимуму риски при работе с грузоподъемным оборудованием. Поэтому при рекомендуемой нагрузке следует также учитывать коэффициент безопасности в соответствии со стандартом EN13155:

  • для электромагнитов и вакуумных магнитов — 2;
  • для систем на перманентных магнитах и комбинации перманентных и электрических магнитов — 3.

 

Анализ рисков


При подъеме грузов важно провести анализ рисков заранее. Хорошая подъемная система — это комбинация грузоподъемного магнита, подвесного механизма и системы управления.
В местах, где люди подвергаются опасности в результате падения груза с грузоподъемного электромагнита, вы должны принять меры, ограничивающие расстояние падения максимум до 1,5 метров.
Однако, это ограничение не применяется при установке стопорного устройства (устройства для защиты от падения, такого как цепь), которое предназначено для захвата и удержания груза в случае падения. Следует иметь в виду, что такое стопорное устройство снижает удобство эксплуатации магнита.

 

При подъеме тяжелых грузов также необходимо обратить внимание на раскачивание груза. Масса груза может быть настолько высока, что его раскачивание нельзя будет остановить вручную.

Magswitch switchable permanent magnetic lifter | Goudsmit Magnetics

Системы переключения грузоподъемных электромагнитов

Что такое моностабильность и бистабильность, и как переключаются перманентные и электро-подъемные магниты?

Моностабильные магнитные системы включаются и выключаются только при условии наличия электрического или пневматического сигнала переключения. При отсутствии соответствующего сигнала система переключается в ‘состояние бездействия’. Электро-подъемный магнит всегда моностабилен и всегда выключен в состоянии бездействия. В отличие от них, перманентные системы могут быть включены или выключены во время простоя.

 

Бистабильные магнитные системы включаются и выключаются по сигналу переключения. Это состояние сохраняется до подачи следующего сигнала переключения. Для грузоподъемных механизмов бистабильная система более безопасна, чем моностабильная, поскольку:

  • магнит никогда не сможет самопроизвольно отключиться, что приведет к падению груза;
  • магнит фактически отключается и поэтому не может неожиданно притянуть стальной лист.

Бистабильные магнитные системы всегда оснащаются перманентными магнитами (или комбинацией перманентных магнитов и электромагнитов).
Все подъемные системы Goudsmit являются бистабильными, за исключением электроперманентного грузоподъемного магнита.

 

Перманентные магнитные подъемники

Перманентные магнитные подъемники могут иметь электрическое, пневматическое или ручное переключение:

 

Электромагниты

Электромагниты могут иметь только электрическое переключение с помощью постоянного тока.

Magnetic gripper - working principle | Goudsmit Magnetics

Факторы, влияющие на грузоподъемность

При подъеме стальных предметов важен не только вес.

Максимальное усилие отрыва — это усилие, которое необходимо приложить для отрыва магнита от изделия. Значения на этом веб-сайте (в спецификациях на страницах продуктов) являются ориентировочными. Они измеряются на чистом, плоском стальном листе определенной толщины: достаточно толстом, чтобы поглотить всю магнитную силу. Поэтому на практике максимальная сила отрыва не всегда достижима.

 

Коэффициенты грузоподъемности

Все перечисленные ниже факторы в совокупности уменьшают грузоподъемность магнитов. Чтобы рассчитать окончательное снижение грузоподъемности, необходимо перемножить различные коэффициенты.
 

  • Качество поверхности/воздушный зазор
    Линии магнитной силы проходят через сталь очень легко и плохо проходят через воздух. Все, что создает пространство или воздушный зазор между магнитом и поднимаемым грузом, снижает грузоподъемность магнита. Это может быть, например, грязь, бумага, влага, заусенцы, ржавчина или краска.
     
  • Материал
    Сталь с низким содержанием углерода, например, сталь марки St37, является почти таким же хорошим проводником, как и железо. Сплавы, однако, содержат немагнитные материалы, которые ухудшают магнитную проводимость. Например, AISI304 — это материал, который проводит линии магнитного поля почти так же плохо, как воздух.

    Термическая обработка, изменяющая структуру стали, также может снизить грузоподъемность магнита. Как правило, чем тверже сталь, тем ниже грузоподъемность магнита. Закаленная сталь также часто сохраняет остаточный магнетизм.
    Ниже приведены данные о подъемной силе для различных материалов:

    St37 (0,1–0,3 % C): 100 %
    Нелегированная сталь (0,4–0,5 % C): 90 %
    Литая сталь: 90 %
    Легированная сталь F-522: 80–90 %
    AISI430 (магнитная нержавеющая сталь): 50 %
    Чугун: 45–60 %
    Закаленная сталь F-522 (60 HRC): 40–50 %
    AISI304 (нержавеющая сталь/никель): 0–10 %
    Латунь, алюминий, медь и т. д.: 0 %
     
  • Толщина груза
    Чем больше силовых линий, может «протекать» от магнита через поднимаемый груз, тем выше грузоподъемность магнита. Если толщина груза слишком маленькая, материал становится насыщенным силовыми линиями поля, и не все силовые линии поля от магнита могут проходить через материал. Это уменьшает подъемную силу. Полное использование мощности грузоподъемного магнита возможно только в случае, если поднимаемый груз имеет достаточную толщину. По достижении этой точки дальнейшее увеличение толщины груза не приведет к какому-либо увеличению грузоподъемности магнита.
     
  • Поверхность контакта магнита с грузом
    Если не вся поверхность магнита соприкасается с грузом во время подъема, грузоподъемность будет уменьшаться в прямой пропорции.
     
  • Изгиб поднимаемого груза
    Если тонкий лист поднимается с помощью одного магнита или если груз намного шире или длиннее контактной поверхности магнита, груз будет изгибаться и «отслаиваться» от магнита. Этот эффект отслаивания значительно снижает грузоподъемность.
    Поэтому тонкие пластины следует поднимать с помощью нескольких магнитов, равномерно распределенных по всей поверхности. Убедитесь, что контактная поверхность магнита всегда находится на одной линии с поднимаемым грузом, а не поперек его длины.
     
  • Температура поднимаемого груза
    Чем выше температура, тем быстрее перемещаются молекулы стали. Быстро движущиеся молекулы более устойчивы к приложенному магнитному полю и, следовательно, это приводит к снижению грузоподъемности. Используемые магниты можно нагружать максимум до 80 °C, иначе они окончательно размагнитятся.
    Магниты для использования при более высоких температурах доступны по запросу.
     
  • Штабелирование поднимаемых грузов
    Магнит рассчитан на определенную грузоподъемность; он предназначен для подъема одного груза. Грузоподъемность, рассчитанная для одного листа толщиной 10 мм, не равняется грузоподъемности для двух пластин толщиной 5 мм! Если вам требуется поднимать больше одной пластины/профиля за раз, следует четко указать это при размещении заказа. Специалисты Goudsmit определят необходимую грузоподъемность для безопасного проведения работ.

    В большинстве случаев подъем двух или трех листов из стопки является нежелательным. Последний лист может отклеиться во время транспортировки. По этой причине существуют магниты с неглубоким магнитным полем для захвата тонких листов. Если этого недостаточно, поместите разделители листов рядом со стопкой листов, чтобы листы поднимались только по одному за раз.

 

 

Найти магнит для подъема или магнит для роботизированной манипуляции для вашей сферы применения.