Kuinka lisätä magneetin imuvoimaa?
Magneettisen vetovoiman soveltamiseksi jokainen kiinnittää suurta huomiota magneetin vetovoimaan. Magneetin imuvoima voidaan laskea (vetovoimalaskin), ja seuraavaa kaavaa voidaan käyttää viitteenä, mutta on huomattava, että kaavan oletusolosuhteet ovat erittäin ihanteelliset, eli magneettikentän jakautuminen on erittäin tasainen ja vedettävän kohteen magneettinen läpäisevyys on erittäin korkea (heikot magneettiset materiaalit, kuten 300-sarjan ruostumaton teräs ja jotkin muut ferroseokset, eivät sovellu), paksuus ja adsorptioalue ovat riittävät (imuvoima ei parane, jos paksuus ja pinta-ala kasvaa, eli magneettivuon vuotoa ei oteta huomioon), laskettua arvoa voidaan kuitenkin käyttää vain viitteenä, ei tarkkoja laskelmia varten.
F(N)=2*S(m²)*B(T)²/μ0
Niistä S edustaa adsorptioaluetta, B edustaa ilmavälin magneettivuon tiheyttä ja μ0 on tyhjiön läpäisevyys (vakio, μ0=4π*10-7).
Kaavasta nähdään, että magneetin imuvoima on verrannollinen adsorptioalueeseen ja ilmaraon magneettivuon tiheyteen. Voidaan nähdä, että adsorptioalueen kasvattaminen ja ilmavälin magneettivuon tiheyden lisääminen ovat kaksi tapaa lisätä magneetin imuvoimaa.
1. Suurenna adsorptioaluetta
Vetokohteen tulee pystyä peittämään ainakin magneetin adsorptiopinta ja vetokohteen paksuutta voidaan lisätä, jos olosuhteet sen sallivat.
Kun magneetti vetää puoleensa rautalevyä:
Mitä suurempi adsorptioalue rautalevyn ja magneetin välillä on, sitä suurempi on magneetin ja rautalevyn välinen imuvoima. Kun adsorptioalue on yhtä suuri kuin magneetin pinta-ala, imuvoiman taipumus kasvaa vähitellen hidastuu. Kun rautalevy on riittävän suuri, lisää imuvoimaa. Rautalevyn pinta-ala ei välttämättä paranna imutehoa;
Kun rautalevyn pinta-ala on sama, kun rautalevyn paksuus on ohuempi, rautalevyn paksuuden lisääminen voi lisätä imuvoimaa; kun rautalevy on paksumpi, rautalevyn paksuuden lisääminen lisää asteittain imuvoimaa, kunnes se ei lisäänny.
2. Kasvata ilmaraon vuotiheyttä
Kun adsorptioalue S on vakio, tapojen löytäminen ilmavälin vuotiheyden lisäämiseksi ja magneettivuon vuodon vähentämiseksi on tehokkaampi tapa lisätä imuvoimaa, ja magneettivuon vuotoa voidaan vähentää tehokkaasti moninapaisella magnetoinnilla.
Magneettikentän simulointikaaviosta voimme nähdä, että sen jälkeen, kun magneetti on vaihdettu bipolaariseen magnetointiin, magneettivuon vuoto vähenee merkittävästi ja suuri osa magneettisista voimalinjoista muodostaa magneettipiirin suljetun silmukan adsorboidun rautalevyn sisällä.
Jos napojen lukumäärää lisätään edelleen ja magneetin pohjalle lisätään magneettista johtava levy, magneettivuon vuoto vähenee entisestään ja imuvoima paranee entisestään.
Nykyinen magneettiosien suunnittelutrendi on lisätä magneettikentän hyödyntämistä mahdollisimman paljon. Moninapaisen magneettipiirin tai Halbeck-magneettipiirin suunnittelun tai joidenkin korkean magneettisen läpäisevyyden omaavien materiaalien ohjauksen avulla magneettikenttä voi kulkea läpi niin paljon kuin mahdollista. Imukappale muodostaa suljetun magneettipiirin. Tyypillisiä sovelluksia ovat:
Kumimagneettilevy on suunniteltu monitasoiseen magnetointiin, jotkut ovat kaksipuolisia moninapaisia ja jotkut ovat yksipuolisia moninapaisia. Kumimagneetin magneetin suorituskyky on erittäin alhainen, mutta moninapaisen magneettipiirin suunnittelun jälkeen magneettikenttä on jakautunut tiheästi pinnalle. Magneettivuon vuoto on hyvin pieni adsorption aikana, mikä johtaa parempaan adsorptiovaikutukseen;
Oven imulaitteen magneettinen laite saa magneettisen ohjauslevyn ohjauksen kautta magneettipiirin lähes muodostamaan piirin adsorboituneesta kohteesta adsorption aikana, joten magneettikentän käyttöaste on erittäin korkea ja intuitiivinen kokemus on pieni magneettinen vetovoima, imuvoima on valtava suorassa kosketuksessa.
Magneettisen vetovoiman suunnittelu on erottamaton adsorptioetäisyyden huomioon ottamisesta. Edellä mainittu adsorptio perustuu suoraan kosketukseen. Jos etäisyys muuttuu, imuvoima muuttuu usein suuresti. Seuraavassa kuvassa on useita tyypillisiä yksimagneettimagneetteja. Laitteilla ja moninapaisilla magneettisilla komponenteilla on samanlainen sääntö. Mitä enemmän napoja on, sitä suurempi imuvoima, kun väli on 0, mutta imuvoima heikkenee etäisyyden kasvaessa.
