RU33653U1

RU33653U1 - Magnetizing device

Info

Publication number: RU33653U1
Application number: RU2003116730/20U
Authority: RU
Inventors: Э.С. Горкунов; Ю.Ф. Башков; В.Н. Дурницкий; В.П. Табачник
Original assignee: Институт машиноведения Уральского отделения РАН
Priority date: 2003-06-05
Filing date: 2003-06-05
Publication date: 2003-10-27

Abstract

1. Намагничивающее устройство, содержащее магнитопровод, постоянные магниты, рукоятки для их поворота и фиксаторы, отличающееся тем, что все части П-образного магнитопровода, включая стойки и планку, выполнены цельнометаллическими с регулируемым расстоянием между стойками, постоянные магниты, имеющие форму пластин, выполнены из магнитоанизотропного материала, содержащего редкоземельные металлы (РЗМ), намагничены вдоль короткой оси пластины, совпадающей с осью легкого намагничивания, и установлены совместно с вкладышами из низкокоэрцитивной стали в цилиндрические отверстия стоек магнитопровода, снабженных полюсными наконечниками, а рукоятки для поворота магнитов закреплены на вкладышах.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полюсные наконечники стоек выполнены сменными и имеют различную форму и поверхность контакта с изделием.3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что фиксаторы выполнены в виде подпружиненных шариков.1. A magnetizing device containing a magnetic circuit, permanent magnets, handles for their rotation and latches, characterized in that all parts of the U-shaped magnetic circuit, including the racks and the bar, are made of metal with an adjustable distance between the racks, permanent magnets having the shape of plates are made of a magnetoanisotropic material containing rare earth metals (REM), are magnetized along the short axis of the plate, which coincides with the axis of easy magnetization, and are installed together with low-coercion liners ivnoy steel cylindrical holes magnetic racks, equipped with pole pieces, and the handle to rotate the magnets are fixed on vkladyshah.2. The device according to claim 1, characterized in that the pole tips of the racks are removable and have a different shape and contact surface with the product. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the latches are made in the form of spring-loaded balls.

Description

Намагничивающее устройствоMagnetizing device

Полезная модель относится к магнитной дефектоскопии и может быть использована для мапштопорошкового контроля иар таений сплошности в изделиях из ферромагапятгаох сталей и сплавов, а также для контроля сварных соединений.The utility model relates to magnetic flaw detection and can be used for particle powder control of continuity in products from ferromagnet steel and alloys, as well as for control of welded joints.

Известно намагничивающее устройство для магшпопорошковой дефектоскопии, содержащее магнитопровод и постоянные магниты, установленные с возможностью поворота (Пат.РФ № 2166754, МПК7 G01N 27/84, H01F 13/00, опубл. 2001.05.10 ). Магнитопровод в известном устройстве выполнен в виде шарнирно соединенных частей: рукоятки, призм и наконечников с обеспечением перемещения призм вдоль рукоятки и с возможностью поворота наконечников, при этом площадь поперечного сечения магнитопровода на всех участках больше площади сечения постоянных магнитов, намагниченных вдоль их продольной оси. Наконечники снабжень кольцами, установленными с возможностью перемещения вдоль оси наконечника и обеспечением в крайнем нижнем положении полного перекрьггия магнитных потоков постоянных магнитов.. Изменение напряженности приложенного магнитного поля и, соответственно магнитного потока в контролируемых изделиях при помощи этого устройства, осуществляется перемещением колец, частично щунтирующих магнитный поток магнитов.Known magnetizing device for magenta particle inspection, containing a magnetic circuit and permanent magnets mounted with the possibility of rotation (Pat.RF No. 2166754, IPC G01N 27/84, H01F 13/00, publ. 2001.05.10). The magnetic circuit in the known device is made in the form of pivotally connected parts: handles, prisms and tips, ensuring the movement of prisms along the handle and with the possibility of turning the tips, while the cross-sectional area of the magnetic circuit in all sections is larger than the cross-sectional area of the permanent magnets magnetized along their longitudinal axis. The tips are provided with rings that can be moved along the axis of the tip and ensure that the magnetic fluxes of permanent magnets are completely re-circled. The intensity of the applied magnetic field and, accordingly, the magnetic flux in the controlled products with this device is changed by moving the rings partially shunting the magnetic flux of magnets.

Общим для известного и заявленного намагничивающих устройств $гвляется наличие в них магнитопровода и постоянных магнитов, установленных с возможностью поворота.Common to the known and claimed magnetizing devices $ is the presence in them of a magnetic circuit and permanent magnets mounted rotatably.

К недостаткам известного устройства следует отнести необходимость приложения значительных усилий для перемещения колец, больщое магнитное сопротивление магнитопровода, обусловленное щарнирным соединением частей магнитопровода и плоской поверхностью контактирования устройства с изделием; отсутствие возможности размагничивания изделий и необходимость приложения усилий при удалении устройства с изделия.The disadvantages of the known device include the need for significant efforts to move the rings, a large magnetic resistance of the magnetic circuit, due to the articulation of the parts of the magnetic circuit and the flat contact surface of the device with the product; the lack of the ability to demagnetize products and the need for efforts to remove the device from the product.

Наиболее близким по технической сути является намагничивающее устройство для магнитной дефектоскопии,содержащее гибкое ярмо, два стержневых магнита, каждый из которых представляет собой постоянный магнит щымндрической формы, установленный между двумя концентраторами с возможностью поворота вокруг своей оси ( Пат. РФ №1605183, МШС5 G01N 27/84, . 07.11.90 г.). Постоятшш магнит памагпичеи перпендикулярно продо. оси и помещен в немагнитный корпус. Гибкое ярмо соедипеио со свободным торцом одгюго из ко1ще11траторов каждого стерж 1евого машита, а свободный торец другого концентратора является рабочим. Осевое сечение постоянного мапшта равно сечетпо ко1щептратора. На торце постошшого мапшта устадювлепа рукоятка для поворота его вокруг оси, а на корпусе - щкала и фиксатор поворота постоянного мапшта.The closest in technical essence is a magnetizing device for magnetic flaw detection, containing a flexible yoke, two rod magnets, each of which is a permanent magnet of a cylindrical shape, mounted between two concentrators with the possibility of rotation around its axis (Pat. RF No. 1605183, MShS5 G01N 27 / 84,. 07.11.90 g.). Permanent magnet pamagpic perpendicular to the prod. axis and placed in a non-magnetic housing. The flexible yoke is connected with a free end face of one of the cores of each rod of the first machine, and the free end of the other hub is a working one. The axial section of a permanent maple is equal to that of the co-axial. At the end of the stapled mappot, the handle is used to rotate it around the axis, and on the body - the rotation lock of the permanent mappit also clicked.

Общим для известного и заявленного намагничивющих устройств является наличие в них мапштопровода, постоянных магнитов, р тсоятхж для их поворота и фиксаторов.Common to the known and claimed magnetizing devices is the presence in them of a main conductor, permanent magnets, p for connecting them and latches.

К недостаткам известного устройства можно отнести сложность конструкции, обеспечивающей поворот магнитов межд, сопрягаемыми поверхностями концентраторов, использование гибкого магнитопровода с площадью поперечного сечения, меньщей, чем у ко1щентраторов и мапштов, а также наличие плоских поверхностей контакта концентраторов,- ведущее к увеличению магнитного сопротивления. Кроме того, крепление рз ояток для поворота магнитов непосредственно к магнитам ведет к нарущению целостности и механическому разрущению последних и, следовательно, снижает надежность устройства в целом.The disadvantages of the known device include the complexity of the design, which ensures the rotation of the magnets between the interfaced surfaces of the concentrators, the use of a flexible magnetic circuit with a cross-sectional area smaller than that of the co-centrators and mappers, as well as the presence of flat contact surfaces of the concentrators, leading to an increase in magnetic resistance. In addition, the fastening of an opening for turning the magnets directly to the magnets leads to a violation of the integrity and mechanical destruction of the latter and, therefore, reduces the reliability of the device as a whole.

Поставленная задача достигается тем, что в намагничивающем устройстве, содержащем магнитопровод, постоянные магниты., рукоятки для их поворота и фиксаторы, все элементы (части) П-образного магнитопровода, включая стойки и планку, выполнены цельнометаллическими с регулируемым расстоянием стойками, постоянные магниты, имеющие форму пластин, вьшолнены из магнитоанизотропного материала, содержащего редкоземельные металлы (РЗМ), намапшчеша вдоль короткой оси пластины в направлении, совпадающем с осью легкого намагничивания, и установлены совместно с вкладышами из низкокоэрцитивной стали в составе магнитных узлов в цилиндрические отверстия стоек магнитопровода, снабженных полюсными наконечниками. Полюсные наконечники вьшолнены сменными и имеют различную поверхности контакта с изделием. Рукоятки для поворота магнитов закреплены на вкладьппах магнитных узлов. Ф1лссаторы постоянных магнитов вьтолнены в втще подпружиненных щариков.The problem is achieved in that in a magnetizing device containing a magnetic circuit, permanent magnets., Handles for their rotation and clamps, all elements (parts) of the U-shaped magnetic circuit, including racks and strap, are made of metal with distance-adjustable racks, permanent magnets having the shape of the plates, made of a magnetoanisotropic material containing rare-earth metals (REM), is the best on the short axis of the plate in the direction coinciding with the axis of easy magnetization, and installed ovmestno with low coercitive of steel inserts in the composition of magnet assemblies in cylindrical apertures magnetic racks, provided with pole pieces. Pole lugs are made replaceable and have different contact surfaces with the product. Handles for turning magnets are fixed on the tabs of the magnetic nodes. Permanent magnets are filled with spring-loaded balls.

Изготовление всех элементов П-образного магнитопровода цельнометал.1шческими снижает его магнитное сопротивление. Возможность изменения расстояния между стойками и наличие сменных полюсных наконечников, у которых поверхность контакта с изделием имеет преимущественно форму этого изделия, позволяет расширить область применения устройства, обеспечив при этом сш1же1ше маппгпюго сопротивления за счет минимизации зазора между намагничивающим устройством и изделием.The manufacture of all elements of a U-shaped magnetic circuit all-metal.1shkim reduces its magnetic resistance. The ability to change the distance between the racks and the presence of interchangeable pole pieces, in which the contact surface with the product has the predominantly shape of this product, allows you to expand the scope of the device, while providing better resistance by minimizing the gap between the magnetizing device and the product.

Установка постоянных магнитов, образующих совместно с вкладыщами из низкокоэрцитивной стали магнитные узлы, в цилиндрические отверстия стоек магнитопровода обеспечивает свободный поворот магнитов при минимальном возд шном зазоре и, следовательно, при минимальном магнитном сопротивлении магнитопровода. При этом упрощается конструкция намагничивающего устройства в целом и повышается эффективность использования постоянных магнитов.The installation of permanent magnets, which form magnetic units together with low-coercive steel inserts, in the cylindrical holes of the magnetic racks provides free rotation of the magnets with a minimum air gap and, therefore, with a minimum magnetic resistance of the magnetic circuit. This simplifies the design of the magnetizing device as a whole and increases the efficiency of using permanent magnets.

Вьшолнение постоянных магнитов из магнитоанизотродных материалов, содержащих РЗМ, с предварительным намагничиванием вдоль короткой оси пластины в направлении, совпадающем с осью легкого намагнич тваш, обеспечивает высокую временную и температурную стабильность магнитных свойств и не требует подмапшчивания в нроцессе эксплуатации.The implementation of permanent magnets from magneto-anisotrode materials containing rare-earth metals, with preliminary magnetization along the short axis of the plate in the direction coinciding with the axis of the easy magnetization of yours, provides high temporal and temperature stability of the magnetic properties and does not require mapping in operation.

Закрепление рукояток поворота магнитов на вкладьщ1ах магнитных узлов обеспечивает надежность работы устройства в целом, в т, ч, за счет исключения нарушения целостности магнитов и их механического разрушения от прилагаемых усилий при повороте рукояток.The fastening of the rotation knobs of the magnets on the inserts of the magnetic nodes ensures the reliability of the device as a whole, in t, h, by eliminating the violation of the integrity of the magnets and their mechanical destruction from the applied forces when the arms are rotated.

Изготовление фиксаторов в виде подпружиненных шариков надежно удерживает магниты в положениях Вкл. и Выкл.The manufacture of clips in the form of spring-loaded balls reliably holds the magnets in the On positions. and off

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где на фиг.1 представлено заявлешюе намагничивающее устройство с одпой из возможных форм полюсных наконечников, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.The essence of the utility model is illustrated by graphic materials, where Fig. 1 shows the claimed magnetizing device with one of the possible forms of pole pieces, general view; figure 2 - cross section aa in fig. 1.

Намапшчивающее устройство содертит П-образный мапштонровод, состоящий из планки 1 (фиг.1) и стоек 2 с метками Вкл. и Выкл. (метки Вкл. нанесены на боковые поверх1юсти стоек 2 и на фиг.1 и 2 пе показаны), снабжешшк полюсшлми наконечниками 3; постоянные магниты 4, рукоятки 5 для их поворота и фиксаторы 6 (фиг.2) мапштов 4 в положении Вкл. и Выкл. Планка 1 и стойки 2 мапштопровода вьшолнены цельнометаллическими. Магнитопровод выполнен с возможностью регулирования расстояния между стойками 2 с последующей фиксацией .заданного расстояния, например винтами. Магниты 4, имеющие форму пластин, выполнены из мапштоанизотрошюго материала, содержащего РЗМ, предварительно намапшчены вдоль короткой оси нластины в направлении, совпадающем с осью легкого намагничивания, иThe mapping device will contain a U-shaped map conductor, consisting of a strip 1 (Fig. 1) and posts 2 with marks On. and off (On marks are applied to the lateral surfaces of racks 2 and are shown in FIGS. 1 and 2), equipped with pole tips 3; permanent magnets 4, handles 5 for their rotation and latches 6 (figure 2) of the mast 4 in the On position. and off Plank 1 and racks 2 of the power supply pipe are made of all-metal. The magnetic circuit is made with the possibility of regulating the distance between the uprights 2 with subsequent fixation of the specified distance, for example, with screws. The plate-shaped magnets 4 are made of a maple anisotropic material containing rare-earth metals, pre-mapped along the short axis of the plate in the direction coinciding with the axis of easy magnetization, and

установлены совместно с вкладышами 7 из низкокоэрцитивной стали в составе магнитных узлов в цилиндртеские отверстия стоек 2, На вкладышах 7 закреплены рукоятки 5.mounted together with inserts 7 of low-coercive steel as part of magnetic assemblies in the cylinder holes of the uprights 2, On the inserts 7, the handles 5 are fixed.

Полюсные наконечники 3 выполнены сменными и имеют различные формы и поверхности контакта с изделием 8.Pole lugs 3 are interchangeable and have various shapes and contact surfaces with the product 8.

В состоянии транспортировки и при первоначальном контакте намагничиваюшего устройства с изделием магниты устанавливаются в положение Выкл.In the transport state and at the initial contact of the magnetizing device with the product, the magnets are set to the off position.

Устройство работает следуюшим образом. Перед началом намагничивания изделия П-образньш магпйтопровод с планкой 1 (фиг.1) и стойками 2 устанавливается на поверхность изделия 8, имеющего в данном случае удлиненную форму и плоскую поверхность контакта с полюсными наконечниками 3, форма и поверхности контакта которых обеспечивает минимальный зазор между ними. Поворотом закренленных на вкладьшхах 7 рукояток 5 против часовой стрелки па 90° мапвпы 4 устапавл1гоа1отся в положение Вкл. и удерживаются в нем фиксаторами 6. При этом происходит замыкание мапшт1юго потока через контролируемое изделие 8 и ос ществляется памап1ич1юа 1ие последнего. Затем, в зависимости от применяемой методики осуществляется контроль в состоянии намагничивания или остаточной намагниченности. R случае контроля в состоянии намагничивания производится напыление магнитной суспензии и визуальный контроль наличия или отсутствия дефектов сплошности поверхности изделия 8. После этого поворотом рукоятками 5 магнитов 4 в обратную сторону - в положение Ъыкл.мапнгашй поток отключается, при этом возможеп контроль в состоянии остаточ1юй намагниченности. Памапшчивающее устройство удаляется с поверхности изделия 8.The device operates as follows. Before the magnetization of the product, a P-shaped magnetic wire with a strap 1 (Fig. 1) and racks 2 is installed on the surface of the product 8, which in this case has an elongated shape and a flat contact surface with pole pieces 3, the shape and contact surfaces of which provide a minimum gap between them . By turning the 7 handles 5, turned on the inserts, counterclockwise at 90 °, the wheels 4 are set to the On position. and are held in it by the latches 6. At the same time, the flow of the flow through the controlled product 8 is closed and the last one is carried out. Then, depending on the technique used, control is carried out in a state of magnetization or residual magnetization. In the case of control in the state of magnetization, the magnetic suspension is sprayed and the presence or absence of defects in the continuity of the surface of the product is visually checked 8. After that, by turning the magnets 5 with the handles 4 in the opposite direction - to the off position, the magnetic flux is switched off, while monitoring is possible in the state of remaining magnetization. The storage device is removed from the surface of the product 8.

Для размагни 1ивания изделия после операц ти контроля поворот магнитов производится в обратную сторону: из положения Выкл. осуществляется дополнительное враще1ше па некоторый тол, при котором суспепзия легко удаляется с поверхности контролируемого изделия и намагничивающее устройство легко отделяется от поверхности изделия.To demagnetize the product after the control operation, the magnets are rotated in the opposite direction: from the Off position. an additional rotation of a certain tol is carried out, in which the suspension is easily removed from the surface of the controlled product and the magnetizing device is easily separated from the surface of the product.

Пример. Для намагничивания изделия в виде пластины из стали марки 20 толщиной 10 мм и 30 мм в заявленном устройстве использовали постоянные магниты из сплава. NdFe-B сечением 30x30 мм и высотой 10 мм, предварительно намагниченные вдоль короткой оси плacт iны. Остаточная индукция составляла 1J Тл, а коэрт итивная сила по инд кции 700 кА/м. После намагничивания величина тангенциальной составляющей магнитного поля на поверхности контролируемого изделия составила 40 Л/см, что свидетельствует об эффективности заявленного намагничивающего устройства.Example. To magnetize the product in the form of a plate of steel grade 20 with a thickness of 10 mm and 30 mm, the inventive device used permanent magnets from the alloy. NdFe-B cross-section 30x30 mm and a height of 10 mm, pre-magnetized along the short axis of the plate. The residual induction was 1J T, and the coercive force in the index was 700 kA / m. After magnetization, the value of the tangential component of the magnetic field on the surface of the controlled product was 40 L / cm, which indicates the effectiveness of the claimed magnetizing device.

//// Формула//// Formula

Claims

1. A magnetizing device containing a magnetic circuit, permanent magnets, handles for their rotation and latches, characterized in that all parts of the U-shaped magnetic circuit, including the racks and the bar, are made of metal with an adjustable distance between the racks, permanent magnets having the shape of plates are made of a magnetoanisotropic material containing rare earth metals (REM), are magnetized along the short axis of the plate, which coincides with the axis of easy magnetization, and are installed together with low-coercion liners ivnoy steel cylindrical holes magnetic racks, equipped with pole pieces, and the handle to rotate the magnets are fixed on inserts.

2. The device according to claim 1, characterized in that the pole tips of the racks are removable and have a different shape and contact surface with the product.

3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the latches are made in the form of spring-loaded balls.