電磁力吸盤(pán)如何設(shè)計(jì)，性價(jià)比高？您知道嗎？永磁起重器生產(chǎn)廠家東圣起重在此為您做分析和解答： 內(nèi)容摘要：電磁力吸盤(pán)已在磨床、銑床、加工中心， 以及刨床和鉆床上得到廣泛應(yīng)用， 應(yīng)用 D O E 技術(shù)對(duì)電磁力吸盤(pán)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)選擇不同的設(shè)計(jì)參數(shù)，合適的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行試驗(yàn)，選用正交表來(lái)安排試驗(yàn)，把各列的水平和該列相應(yīng)因素的具體水平對(duì)應(yīng)起來(lái)，得到了預(yù)期的試驗(yàn)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了電磁力吸盤(pán)設(shè)計(jì)性能

電磁力吸盤(pán)如何設(shè)計(jì)，性價(jià)比高？您知道嗎？永磁起重器生產(chǎn)廠家東圣起重在此為您做分析和解答：

內(nèi)容摘要：電磁力吸盤(pán)已在磨床、銑床、加工中心， 以及刨床和鉆床上得到廣泛應(yīng)用， 應(yīng)用 D O E 技術(shù)對(duì)電磁力吸盤(pán)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)選擇不同的設(shè)計(jì)參數(shù)，合適的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行試驗(yàn)，選用正交表來(lái)安排試驗(yàn)，把各列的水平和該列相應(yīng)因素的具體水平對(duì)應(yīng)起來(lái)，得到了預(yù)期的試驗(yàn)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了電磁力吸盤(pán)設(shè)計(jì)性能與成本比高，性能與價(jià)格比高。兩手到要抓，兩手都要硬。否則，一手高，一手低，怎么把握兩個(gè)基本點(diǎn)？

關(guān)鍵詞：試驗(yàn)設(shè)計(jì)；試驗(yàn)；電永磁吸盤(pán)

在機(jī)械制造領(lǐng)域中， 采用永磁起重器對(duì)鐵磁性材料進(jìn)行物料輸送， 具有悠久的歷史。利用磁差原理設(shè)計(jì)的電永磁起重器，利用電脈沖控制的吸盤(pán)吸力，磁力吸盤(pán)通電時(shí)間短，能耗及發(fā)熱很??；由于以永磁材料作為磁源，不存在電磁吸盤(pán)斷電失磁引起工件脫落和發(fā)熱等問(wèn)題 ， 目前已在機(jī)械加工中得到廣泛應(yīng)用，并逐步取代電磁吸盤(pán)和磁力吸盤(pán)。

然而居高不下的產(chǎn)品成本困擾著電永磁起重器生產(chǎn)企業(yè)，如何節(jié)約成本，生產(chǎn)出用戶滿意的產(chǎn)品，一直是電磁力吸盤(pán)生產(chǎn)企業(yè)追求的目標(biāo)之一。本文針對(duì)電永磁起重器設(shè)計(jì)目標(biāo)中的磁場(chǎng)強(qiáng)度、電流、溫度以及材料成本為目標(biāo)，采用試驗(yàn)設(shè)計(jì)( D O E ) ，對(duì)電磁力吸盤(pán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究， 以尋找優(yōu)選的設(shè)計(jì)參數(shù)。

1         優(yōu)化設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

通常給定的技術(shù)條件有線圈的饋電電壓，電器的工作制，電永磁起重器的環(huán)境溫度和線圈的允許溫升等，同時(shí)還須在一定的工作氣隙條件下的電磁吸力，或給定吸力特性，即從初始?xì)庀兜浇K端氣隙的吸力范圍內(nèi)吸力的數(shù)值。按照上述的原始數(shù)據(jù)，可以設(shè)計(jì)出具有不同形式的電磁力吸盤(pán)。在電永磁起重器設(shè)計(jì)中典型的優(yōu)化準(zhǔn)則有：體積小、質(zhì)量小、有效材料的價(jià)格低、工作的功率損耗小、靜態(tài)吸力達(dá)到值。

2         D O E 基本理論

D O E 方法是數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用方法之一， D O E 的主要內(nèi)容是討論如何合理地安排試驗(yàn) 、 取得數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行綜合的科學(xué)分析，從而達(dá)到優(yōu)方案的目的。

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，又稱正交試驗(yàn)法、正交設(shè)計(jì)法和正交法。它是在實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與理論認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，利用正交表來(lái)安排“均衡分散”的試驗(yàn)，從而通過(guò)少數(shù)的試驗(yàn)次數(shù)，找到優(yōu)方案。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)可以解決如下問(wèn)題：

1 ) 科學(xué)合理地安排試驗(yàn)，從而減少試驗(yàn)次數(shù)、縮短試驗(yàn)周期，提高了經(jīng)濟(jì)效益， 從眾多的影響因素中找出影響輸出的主要因素，分析影響因素之問(wèn)交互作用影響的大小；

2) 分析試驗(yàn)誤差的影響大小，提高試驗(yàn)精度；

3) 找出較優(yōu)的參數(shù)組合，并通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析、比較，找出達(dá)到優(yōu)化方案進(jìn)一步試驗(yàn)的方向。 

3         電永磁起重器的優(yōu)化試驗(yàn)與效果分析

電磁力吸盤(pán)的材料對(duì)含碳量的要求較高，一般選材料，好是硅鋼片、工業(yè)純鐵、1 0號(hào)等材料，考慮本次試驗(yàn)以 X 7 1 3 0 0 x 6 0 0 電永磁起重器為例，磁力吸盤(pán)選用成本低廉的 Q235 鋼，試驗(yàn)確定3個(gè)影響電永永磁起重器性能的因素為試驗(yàn)因子，具體為線圈的匝數(shù)，范圍60-100安匝；可逆磁鋼的牌號(hào)，分別為LNG46，LNG 5 2；隔磁材料寬度，范圍：9-11 mm。

3.1    試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

影響電磁力吸盤(pán)性能的主要因素主要有以下幾個(gè)方面：

a ) 線圈的匝數(shù)和電流，可以通過(guò)改變線圈的匝數(shù)來(lái)改變線圈的安匝數(shù)。當(dāng)然需要選擇合適的線徑需要承載線圈所要通過(guò)的高 電流。本試驗(yàn)中，選用 d 0 .62mm的銅制漆包線，分別繞制不同的匝數(shù)，來(lái)改變線圈的安匝數(shù)。 

b ) 可逆磁鋼的牌號(hào)，可逆磁鋼作為電永磁永磁起重器的“吸力源”對(duì)吸力影響很大，在確定的線圈安匝數(shù)的條件下，選擇合適的可逆磁鋼牌號(hào)非常重要，若可逆磁鋼牌號(hào)過(guò)低，則可能不會(huì)得到需要的吸力，若可逆磁鋼牌號(hào)過(guò)高，則磁能不能得到充分的激發(fā)，造成選材的浪費(fèi)。選擇固定的可逆磁鋼長(zhǎng)和寬尺寸( 45mm×45mm)。 

c ) 電磁力吸盤(pán)工作臺(tái)面隔磁材料的厚度，通常隔磁材料選用銅、鋁等金屬及環(huán)氧樹(shù)脂， 在試驗(yàn)中，選用紅色的環(huán)氧樹(shù)脂作為隔磁材料。選擇合適的隔磁材料的寬度也能實(shí)現(xiàn)電永磁起重器吸力的化，隔磁寬度太大或太小會(huì)給使用性能造成影響。 

    3.2   試驗(yàn)過(guò)程與分析

現(xiàn)將各指標(biāo)隨因素水平變化的情況分析如下：

a ) 線圈匝數(shù)對(duì)指標(biāo)的影響。對(duì)流來(lái)講，線圈匝數(shù)極差都是懸殊的，也是說(shuō)線圈匝數(shù)是對(duì)電流影響很大的因素。顯然是取80為好；從場(chǎng)強(qiáng)的角度來(lái)看，線圈匝數(shù)取80，場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到是考量電永磁吸盤(pán)性能的重要的參數(shù)。因此，線圈匝取80為好。總的來(lái)說(shuō)，對(duì)3個(gè)指標(biāo)來(lái)說(shuō)， 線圈匝數(shù)取為好。

b ) 磁鋼牌號(hào)對(duì)指標(biāo)的影響。對(duì)場(chǎng)強(qiáng)來(lái)說(shuō)，磁鋼牌號(hào)極差是相當(dāng)懸殊的，電流和電阻的影響次之。磁鋼牌號(hào)對(duì)電流和電阻的影響來(lái)看都是52好。為獲得充分的吸力，且獲得小的電流和合適的電阻，都取 LNG52磁鋼為好。 

C ) 隔磁材料寬度對(duì)指標(biāo)的影響。磁材料的寬度對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的影響相對(duì)較小，對(duì)溫升影響很大。強(qiáng)以選線圈80匝符合要求。 

通過(guò)各因素對(duì)各指標(biāo)影響的綜合分析， 得出較好的試驗(yàn)方案是： 

C2，線圈匝數(shù) 第2水平 8 0； 

B2，磁鋼牌號(hào) 第2水平 4 6； 

A2，隔磁材料寬度 第2水平 10。 

     3 .3    試驗(yàn)結(jié)果與分析

通過(guò)試驗(yàn)和分析可以看出，不是線圈的匝數(shù)越多，磁力吸盤(pán)的吸力越大，當(dāng)線圈的匝數(shù)達(dá)到一定的數(shù)值后，磁力吸盤(pán)的安匝數(shù)也達(dá)到了飽和，從試驗(yàn)可以看出，當(dāng)線圈的匝數(shù)超過(guò) 8 0匝之后，吸力的影響已經(jīng)非常?。淮配摬牧蠈?duì)電永磁起重器吸力的影響也是顯而易見(jiàn)的， 磁鋼材料牌號(hào)太低，即使線圈的匝數(shù)再高，電磁力吸盤(pán)的吸力也是在一個(gè)較小范圍內(nèi)波動(dòng)， 磁鋼材料牌號(hào)過(guò)高，對(duì)場(chǎng)強(qiáng)的影響相對(duì)較小，造成設(shè)計(jì)上的浪費(fèi)。從本次試驗(yàn)可以看出，磁鋼牌號(hào)L N G 4 6，對(duì)吸力的敏感度高；線圈的電流是一個(gè)重要的參數(shù)，電流高，整個(gè)電永磁起重器的發(fā)熱量會(huì)加大，熱變形也隨之變大，影響工件加工的精度，但是線圈的電流又是線圈安匝數(shù)的重要組成部分，為了維持必要的安匝數(shù)，電流變小，意味著線圈的匝數(shù)增多， 也意味著漆包線的用量的加大，成本也隨之加大，從試驗(yàn)中可以看出，當(dāng)線圈匝數(shù)在8 0匝時(shí)，瞬時(shí)電流2 7 A的時(shí)候，對(duì)電永磁起重器吸力、產(chǎn)生的熱量和熱變形的影響??；后隔磁材料寬度的選擇，也有上面所述的問(wèn)題，隔磁材料太薄，很容易被磁力線擊穿，從而使磁力吸盤(pán)的吸力減小，造成吸力的浪費(fèi)，從試驗(yàn)中可以看出，當(dāng)隔磁材料的厚度超過(guò)1 0   m m，能很好的滿足隔磁要求，太厚也會(huì)造成浪費(fèi)。綜合以上分析試驗(yàn)序號(hào)3的數(shù)據(jù)比較符合實(shí)際，在日常生產(chǎn)中比較容易實(shí)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)性能也是比較高。 

電磁力吸盤(pán)如何設(shè)計(jì)，性價(jià)比高，您知道了嗎？