О магнитных системах конвейеров с повышенной проводимостью рабочего зазора

Для конвейеров с подмагничиванием ферромагнитного груза и для промежуточных приводов магнитно-ленточных конвейеров применяют магнитные системы, у которых рабочий зазор δ состоит из воздушного зазора δ₁ и немагнитного зазора δ₂, равного по величине толщине приводной ленты (Рис. 1). В существующих конструкциях δ = 15 – 20 мм. Величина зазора δ значительно влияет на эффективность использования магнитного потока, образуемого постоянными магнитами системы. Рациональным можно считать достижимый по эксплуатационным условиям зазор, оказывающий наименьшее сопротивление рабочему магнитному потоку Ф_р.

Рис. 1. Схема исследуемой магнитной системы:
1 – магнитопровод; 2 – магнитные блоки; 3 – зоны повышенной проводимости в приводной ленте промпривода; 4 – магнитно-мягкая обкладка грузонесущей ленты МЛК.

Очевидно, что с уменьшением зазора δ₁ общее сопротивление потоку Ф_р в зазоре δ уменьшится. Но из указанных соображений величину зазора δ₁, устанавливают не менее 5 — 10 мм.

Отрицательное влияние зазора δ₂ на величину магнитного потока Ф_р можно снизить за счет создания в этом зазоре зон повышенной магнитной проводимости. В настоящей работе исследована возможность создания таких зон введением в приводную ленту стальных тросов, металлокорда, стальных заклепок, магнитно-мягкой резины. При исследованиях определяли силовые характеристики магнитной системы с помощью стенда, описанного ранее, и величины магнитных потоков с различных поверхностей при помощи милливеберметра M119.

Как видно из опытов, при введении в воздушный зазор резинотросовой ленты толщиной δ₂ усилие Р_м взаимодействия подмагничивающей системы с магнитно-мягкой обкладкой грузонесущей ленты снижается на 1 – 5%. Аналогичный результат был получен и при введении в рабочий зазор металлокорда.

Попытка создания зон с повышенной проводимостью путем внедрения в приводную ленту стальных заклепок дала результаты, приведенные в табл. 1.

Таблица 1

Показатель	Количество рядов заклепок по длине приводной ленты, шт.
	0	1	3	5
Магнитный поток с поверхности bc, мВб, при: r=30 мм r=0 мм	0,635 0,620	0,635 0,610	0,640 0,600	0,643 0,595
Усилие взаимодействия подмагничивающей системы с магнитно-мягкой обкладкой Рм, Н, при: r=30 r=0	37,9 35,3	37,9 35,7	39,3 38,4	38,7 36,8
Удельное усилие взаимодействия, кПа, при: r=30 r=0	2,89 3,33	2,89 3,37	3,00 3,63	2,95 3,47

Из результатов исследований, приведенных в таблице, следует, что создание зон повышенной магнитной проводимости вышеуказанным способом дает увеличение усилия взаимодействия до 5%.

Введение в рабочий зазор магнитно-мягкой резины на эффективность использования суммарного магнитного потока существенного влияния не оказывает.

С целью выяснения причин отсутствия ощутимого увеличения, а в отдельных случаях даже снижения усилия магнитного взаимодействия подмагничивающей системы с магнитно-мягкой лентой, были проведены исследования, при которых в воздушный зазор δ вводились стальные полюсники, изготовленные из Ст. 3 различной толщины a. При этом были определены усилие Р_м и поток с поверхности cd Ф_cd (Рис. 1). Результаты эксперимента приведены на рис. 2 и в табл. 2.

Рис. 2. Усилия взаимодействия подмагничивающей системы с магнитно-мягкой обкладкой Р_м в зависимости от толщины ферромагнитного полюсника а

Таблица 2

Показатель	Расстояние между пакетами магнитов r, мм
	40	30	20	10
Магнитный поток с поверхности сd Фсd, мВб, при а, мм: 0 2 4 10	0,342 0,379 0,386 0,352	0,377 0,428 0,433 0,404	0,419 0,511 0,539 0,473	0,530 0,703 0,743 0,696

Кроме того, было исследовано распределение плотности потока Ф_сd по высоте сечения. Как показал эксперимент, плотность потока на различных участках по высоте сечения не одинакова: наибольшая плотность потока наблюдается в верхней части сечения, если отсчет высоты ведется от магнитопровода. Особенно она высока в районе зазора δ. Так, поток, замыкающийся в этом районе при отсутствии ферромагнитного полюсника, при расстоянии между магнитными блоками r = 10 — 40 мм составляет 50 - 55%, а при полюснике толщиной а = 10 мм этот же поток составил 70 — 75%.

Анализ результатов проведенного эксперимента позволяет сделать вывод, что общий магнитный поток, образуемый магнитными блоками делится и идет в основном по двум путям, образуя рабочий поток Ф_р и поток утечки Ф_у (Рис. 1). Введение в зазор δ, который в эксперименте имел постоянную величину δ = 13 мм, полюсников толщиной 1 — 5 мм приводит к уменьшению сопротивления пути прохождения как потока Ф_р, так и потока Ф_у. Причем более существенно уменьшается сопротивления потоку Ф_у, чем и объясняется снижение усилия Р_м в данной области (Рис. 2). С дальнейшим увеличением толщины полюсника резко уменьшается сопротивление пути прохождения потока Ф_р, что находит свое отражение в увеличении усилия Р_м.

Из результатов последнего эксперимента следует, что при попытках создания зон повышенной магнитной проводимости описанными способами значительно увеличивался поток утечки Ф_у, что приводило к снижению эффективности использования суммарного магнитного потока системы. Для дальнейших исследований представляет интерес применение для создания зон повышенной магнитной проводимости материалов с более высокой магнитной проницаемостью и исследование данного вопроса моделированием на электропроводной бумаге с помощью интегратора ЭГДА-90/60.

Список источников

1. Грудачев А.Я. Исследование подмагничивающих систем ленточных конвейеров повышенного угла наклони. – «Разработка месторождений полезных ископаемых». Респ. межвед. сб., 1973, вып. 31.