PRZYDATNE INFORMACJE



O URZĄDZENIACH MAGNETYCZNYCH POWRÓT PARAMETRYZACJA I STEROWANIE


P R Z Y K Ł A D Y    Z A S T O S O W A Ń

Możliwość wykorzystania urządzeń magnetycznych jest ogromna. Nie jest przesadą stwierdzenie, że obszar zastosowania magnetyzmu jest ograniczony wyobraźnią projektanta/konstruktora. W niniejszej zakładce zostały opisane najpopularniejsze zastosowania systemów magnetycznych, zabudowanych w różnorodnych maszynach przemysłowych.

Dźwigary magnetyczne są używane głównie w sektorach przemysłowych zorientowanych na wytwarzanie surowców stalowych (huty), ich magazynowanie i transport (dystrybucja) oraz docelową obróbkę, zwykle związaną z budową konstrukcji i urządzeń. Znajdują także zastosowanie w sektorze odpowiadającym za wtórne odzyskiwanie surowców (transport i segregacja złomów). Można powiedzieć, że towarzyszą materiałom ferromagnetycznym w całym cyklu ich użytkowania, od momentu powstania aż do ponownego "pozyskania". Zadaniem tego rodzaju urządzeń jest przenoszenie ładunku o charakterze ferromagnetycznym w sposób szybki i bezpieczny. Dźwigar elektromagnetyczny przewidziany do podnoszenia zróżnicowanego ładunku ferromagnetycznego. Zastosowanie chwytu magnetycznego eliminuje konieczność przygotowania ładunku do transportu, który zwykle wiąże się z montażem dodatkowych zaczepów lub odpowiednim poprowadzeniem lin lub łańcuchów, umożliwiających jego podniesienie. Dźwigary magnetyczne są wykonywane w różnych wariantach. W zależności od sposobu zwalniania ładunku, można rozróżnić następujące wykonania:

  • mechaniczne,
  • pneumatyczne,
  • elektro-permanentne,
  • elektromagnetyczne,
  • bistabilne,
  • hybrydowe.
  • Z wymienionych wariantów tylko jeden wymaga zapewnienia ciągłego i jednocześnie redundantnego zasilania. Dźwigary elektromagnetyczne, w odróżnieniu od wszystkich pozostałych, w przypadku braku zasilania, stają się niemagnetyczne. Rekompensatą jest zdecydowanie większy zasięg penetracji pola magnetycznego oraz możliwość płynnej regulacji siły przyciągania dźwigara. Najczęściej można je spotkać na złomowiskach i sortowniach odpadów metalicznych. Warianty inne niż elektromagnetyczne są stosowane wszędzie tam, gdzie potrzeba sprawnie i szybko przemieścić element ferromagnetyczny: stacje załadunkowe/rozładunkowe, elementy linii montażowych, dostarczanie surowców do produkcji, ich odbiór oraz transport. Warto pamiętać, że staranny dobór dźwigara magnetycznego do zastosowania jest kluczową kwestią i gwarantem późniejszej satysfakcji z jego eksploatacji.

    Separatory magnetyczne to urządzenia przewidziane do oczyszczania materiałów lub substancji z zanieczyszczeń metalicznych. Są popularnie wykonywane w następujących wariantach:

  • bębnowym,
  • Urobek wydobywczy to przykład materiału, którego oczyszczanie jest koniecznością.
  • nadtaśmowym,
  • kratownicowym.
  • Wymienione konstrukcje mają jeden cel: zapewnić przejście całej objętości produktu przez obszar penetracji pola magnetycznego. Najłatwiej przy ich pomocy usuwa się zanieczyszczenia o charakterze ferromagnetycznym. Warto w tym miejscu zaznaczyć, że istnieją także możliwości wykorzystania technologii magnetycznej w celu usuwania zanieczyszczeń spowodowanych obecnością metali kolorowych.

    Obszar zastosowania to głównie sektor wydobywczy, gdzie rozdrobniony urobek wymaga wstępnego oczyszczania celem ochrony urządzeń znajdujących się w ciągu technologicznym. Wydobycie węgla czy rudy miedzi wymaga użycia odpowiednich maszyn kruszących skałę, których wytrzymałość jest ograniczona. W trakcie pracy maszyny zużywają się, łamią a ich elementy często są transportowane razem z urobkiem. Podobnie wygląda sprawa z oczyszczaniem wszelkiego rodzaju produktu rozdrabnianego mechanicznie (np. sól kamienna), gdzie istnieje możliwość wystąpienia elementów metalowych, pojawiających się w produkcie z powodu uszkodzeń/zużycia elementów linii produkcyjnej. Warto też podkreślić, że produkty rolne, drewnopochodne lub wykonane z biomasy, obecnie zbierane maszynowo, także są poddawane wstępnemu oczyszczaniu. Oczyszczanie to także rodzaj oddzielania od siebie różnych materiałów. Przykładem tutaj może być segregacja odpadów. Oczyszczaniu magnetycznemu poddaje się także ciecze, zarówno przemysłowe jak i spożywcze.

    Prawidłowo wykonana separacja magnetyczna powinna wyeliminować wszystkie zanieczyszczenia. Jest to możliwe ale zwykle wymaga instalacji urządzeń separujących w układzie kaskadowym. Układ taki kolejno eliminuje zanieczyszczenia zgrubne, średniej wielkości i zupełnie rozdrobnione, dając gwarancję całkowitej eliminacji niepożądanych materiałów.

    Układy przenoszenia napędu to obszar zastosowań, w którym systemy magnetyczne mogą w wyjątkowy sposób wykazać swoją przydatność. Sprzęgła i hamulce magnetyczne są wykonywane głównie jako elementy przewidziane do pracy rotacyjnej. Hamulce magnetyczne w układzie zapewniającym stały naciąg drutu w procesie produkcyjnym. Należy wspomnieć, że istnieją warianty konstrukcyjne, których zasada działania opiera się na ruchu liniowym. Niezależnie od wariantu, w każdym rozwiązaniu wykorzystuje się bezkonkurencyjne cechy tych rozwiązań, jakimi są:

  • bezkontaktowa zasada działania,
  • brak zużywalności eksploatacyjnej,
  • bezzasileniowy charakter pracy,
  • całkowita bezobsługowość.
  • Magnetyczne przeniesienie napędu pozwala całkowicie wyseparować część napędzaną od napędowej. Dodatkowymi atutami tego rozwiązania są izolacja termiczna oraz eliminacja drgań. Pochodnym efektem jest automatyczne zabezpieczenie strony napędowej przed zablokowaniem (np. wału silnika), które chroni cały układ przed uszkodzeniami. W przypadku wykorzystania efektu hamowania magnetycznego, można zrealizować hamulec o wyjątkowej trwałości, którego parametry są stabilne w bardzo długim okresie czasu.

    Zastosowanie sprzęgieł i hamulców magnetycznych jest możliwe wszędzie tam, gdzie występuje układ napędowy, który generuje dany moment obrotowy. W przypadku przeniesienia napędu wykorzystuje się sprzęgła, w przypadku zredukowania wartości momentu - hamulce. Przykładem pełnego wykorzystania właściwości sprzęgieł magnetycznych są pompy chemiczne, napędy łodzi i urządzeń podwodnych oraz liczniki przepływu substancji toksycznych lub żrących. Wykorzystanie materiału histerezowego w konstrukcji hamulców magnetycznych pozwala na budowę prostych i niezawodnych elementów dwustanowych, mogących jednocześnie pełnić rolę sprzęgła i hamulca w danym układzie. Opisane rozwiązanie znajduje zastosowanie we wszelkiego rodzaju nawijarkach permanentnych. Współpracują one z wymagającym zasilania sprzętem mobilnym (suwnice, kabiny dźwigowe), gwarantując stały naciąg kabla. Rozwiązania liniowe znajdują zastosowanie najczęściej w robotyce, gdzie istnieje konieczność zapewnienia dużej trwałości i powtarzalności elementów ruchomych maszyny.