U R Z Ą D Z E N I A    M A G N E T Y C Z N E

Przemysłowe urządzenia magnetyczne to takie narzędzia, mechanizmy lub maszyny, które w swojej zasadzie działania wykorzystują pole magnetyczne. Są realizowane w wariancie magnetycznie permanentnym (na bazie magnesów trwałych), elektromagnetycznym (użycie elektromagnesów) lub hybrydowym (mieszanym). Każda konstrukcja wykorzystuje odpowiednio umiejscowione, ukształtowane i sparametryzowane pole magnetyczne, które nadaje danemu rozwiązaniu określoną funkcjonalność.

Najistotniejszą cechą urządzeń magnetycznych jest bezkontaktowy charakter interakcji pola magnetycznego z maszyną lub produktem. W obszarze, gdzie istnieją zamienniki o charakterze stricte mechanicznym, jest to znakomity i wręcz bezkonkurencyjny wyróżnik urządzeń magnetycznych.

Urządzenia magnetyczne znajdują zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Są używane w branżach:

Zwykle magnetyzm kojarzony jest z przyciąganiem. Ta właściwość materiału magnetycznego znajduje powszechne zastosowanie we wszelkiego rodzaju urządzeniach, których zadaniem jest podnieść i przemieścić ładunek. Są to różnego rodzaju chwytaki i dźwigary magnetyczne. Urządzenia te są przewidziane do podnoszenia nawet wielotonowych ciężarów jednak obciążenie musi spełniać jeden podstawowy warunek - musi mieć charakter ferromagnetyczny. Materiał o charakterze ferromagnetycznym to taki, który wchodzi w interakcję z polem magnetycznym. "Przewodzi" linie sił pola magnetycznego albo, inaczej mówiąc, zamyka lub zwiera je w sobie. Zaletą dźwigarów magnetycznych jest ich faktyczny brak zużywalności i ogromna trwałość. W trakcie wykorzystywania dźwigarów magnetycznych ładunek nie musi być w żaden sposób przygotowywany do transportu. Nie występuje konieczność uprzedniego mocowania uchwytów czy specjalnych zawiesi.

Efekt przyciągania magnetycznego jest wykorzystywany w oczyszczaniu materiałów z zanieczyszczeń o charakterze ferromagnetycznym. Separatory magnetyczne, bo o nich tutaj mowa, to urządzenia, które charakteryzują się wieloma wariantami wykonania. Rozróżnia się ogromne rekuperatory do oczyszczania mediów ciekłych, bębnowe separatory przesypowe, nadtaśmowe (wiszące) lub rolki separacyjne w taśmociągach. Można też spotkać przesypowe separatory rurowe, prętowe czy kratownicowe. Niezależnie od wariantu konstrukcyjnego, zadaniem tych maszyn jest przechwycenie wszelkich elementów ferromagnetycznych w polu ich działania.

Przyciąganie magnetyczne ma też swój efekt przeciwny. Jest nim odpychanie magnetyczne. To zjawisko jest wykorzystywane do budowy sprężyn i amortyzatorów magnetycznych, które nie zużywają się w trakcie eksploatacji.

Łączenie zjawiska przyciągania i odpychania magnetycznego znajduje zastosowanie w tzw. trójkącie magnetycznym. Ten specyficzny układ biegunów magnetycznych jest wykorzystywany w technologii mag-lev, pozwalający uzyskać efekt lewitacji magnetycznej.

Pole magnetyczne charakteryzuje się dużą przenikliwością. Można je poprowadzić w przestrzeni lub przez określoną przestrzeń. Efekt interakcji magnetycznej pomiędzy dwoma rozdzielonymi źródłami pola magnetycznego wykorzystuje się najczęściej do bezkontaktowego przenoszenia napędu. Urządzenia tego rodzaju noszą nazwę sprzęgieł magnetycznych. Konstrukcja ta pozwala całkowicie odizolować część napędową od części napędzanej danego układu mechanicznego. Rozwiązanie to umożliwia budowę całkowicie hermetycznych pomp, tłoków a także napędzania mechanizmów konstrukcyjnie wyizolowanych.

Niejako pochodnym efektem magnetycznym w stosunku do bezkontaktowego przenoszenia napędu jest zjawisko hamowania magnetycznego. Zasada działania jest podobna z tą różnicą, że w tym przypadku występuje najczęściej tylko jedno źródło pola magnetycznego oraz materiał ferromagnetyczny lub przewodnik elektryczny. W przypadku przemieszczania się pola magnetycznego (liniowo lub rotacyjnie) względem materiału ferromagnetycznego lub przewodnika elektrycznego, skutkiem określonej interakcji magnetycznej w tych materiałach, zostaje wygenerowany opór mechaniczny. Obserwuje się efekt hamowania. Interakcja magnetyczna ma tutaj charakter bezkontaktowy. Nie występuje w niej zjawisko tarcia. Mimo to, podobnie jak w przypadku hamulców ciernych, energia pola magnetycznego jest zamieniana na ciepło.

Pole magnetyczne inaczej działa na obiekty, które mają strukturę monolityczną (jednolity blok danego materiału) a inaczej na obiekty, które zbudowane są z wielu elementów. Przykładem struktury niemonolitycznej jest stos blach, który składa się z wielu leżących na sobie pojedynczych obiektów monolitycznych. W przypadku odpowiedniego poprowadzenia linii sił pola magnetycznego w stosie, uzyskuje się indywidulany efekt magnetyczny w każdym jednym elemencie stosu w obszarze jego działania. Efekt magnetyczny uzyskany w stosie ma charakter naprzemienny i tym samym uzyskuje się efekt odpychania poszczególnych elementów. Pozwala on na wyseparowanie poszczególnych elementów stosu i łatwe pobieranie z niego pojedynczych elementów. Opisana wyżej zasada działania dotyczy popularnie stosowanych rozdzielaczy magnetycznych. Są to proste, pewne i trwałe rozwiązania, gwarantujące skuteczność działania.