ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ МАГНИТНАЯ СИСТЕМА
CYLINDRICAL MAGNETIC SYSTEM

1. Область техники
Изобретение представляет собой сборочную единицу ручного поискового магнитного захвата, используемого для обнаружения, захвата и удержания скрытых или видимых объектов с максимальным усилием на отрыв до 2000 кг из магниточувствительных материалов в немагнитной или диэлектрической средах и может быть использовано в кладоискательстве, археологии и других областях. Относится к съемным приспособлениям, для перемещения и удержания объектов из ферромагнитных сплавов.
2. Предшествующий уровень техники
Ручные поисковые магниты известны и доступны в различных конструктивных исполнениях. Известен МАГНИТНЫЙ ГРУЗОЗАХВАТ [1], который содержит конструкцию из блоков постоянных магнитов.
Библиографические данные [1]: МАГНИТНЫЙ ГРУЗОЗАХВАТ [Текст]: пат. 76325 Рос. Федерация: В66С 1/06 (2006.01) / Летуновский Алексей Петрович (RU); заявитель и патентообладатель: Летуновский Алексей Петрович (RU);- №2008116993; заявл. 29.04.2008; опубл. 20.09.2008 Бюл. №26.
Известное устройство предназначено для удержания и перемещение грузов большого веса, изготовленных из ферромагитных материалов, подъемно-транспортными механизмами на производственных площадях.
Также известно МАГНИТНОЕ ПЕРЕГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО [2], содержащее немагнитный кольцевой элемент, корпус, постоянные магниты. Кольцевой элемент установлен с возможностью вращения относительно корпуса. Постоянные магниты расположены в пазах кольцевого элемента с возможностью продольного перемещения и взаимодействия с корпусом. На боковой поверхности корпуса выполнен серповидный паз. Намагничивающиеся изделия размещаются в пазах кольцевого элемента и удерживаются в них постоянными магнитами.
Библиографические данные [2]: МАГНИТНОЕ ПЕРЕГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО [Текст]: пат. 2043920 Рос. Федерация: B25J 15/06 (1995.01), B23Q 7/02 (1995.01) / Андреев Владимир Ильич (RU); заявитель и патентообладатель: Андреев Владимир Ильич (RU);- №5013364; заявл. 26.11.1991; опубл. 20.09.1995.
Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности технических признаков является РУЧНОЙ МАГНИТНЫЙ ЗАХВАТ [3], содержащий соединенную с рукояткой магнитную головку, включающую в себя полый магнитопроводный корпус с размещенными в нем постоянным магнитом. Корпус магнитной головки выполнен в форме цилиндрического стакана, дно которого расположено со стороны размещения рукоятки. Постоянный магнит выполнен в виде дискового магнита.
Библиографические данные [3]: РУЧНОЙ МАГНИТНЫЙ ЗАХВАТ [Текст]: пат. 170598 Рос. Федерация: G01V 3/11 (2006.01) / Нятти Реийо (FI); заявитель и патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Гелпми" (RU);- №2016121666; заявл. 01.06.2016; опубл. 02.05.2017 Бюл. №13.
РУЧНОЙ МАГНИТНЫЙ ЗАХВАТ содержит сердечник и катушку индуктивности, выполненную с возможностью образования магнитного поля, противоположного магнитному полю постоянного магнита. Катушка индуктивности установлена в зазоре между внутренней боковой стенкой корпуса и сердечником магнитной головки в открытой части корпуса, что не позволяет использовать захват под водой.
3. Раскрытие сущности изобретения
3.1. Результат решения технической задачи
В эффективных магнитных системах используются постоянные магниты на основе редкоземельных металлов, стоимость которых только растет. Уменьшение материалоемкости в магнитной системе позволяет снизить стоимость магнитной системы по сравнению с аналогичными магнитными системами, корпус которых изготовлен из других сплавов.
Задачей технического решения является уменьшение материалоемкости без снижения усилия притяжения магнита, а так же удешевление производства.
Технический результат заключается в уменьшение материалоемкости изделия не менее 10%.
Технический результат обеспечивается тем, что ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ МАГНИТНАЯ СИСТЕМА содержит цилиндрический магнитопроводный корпус, в котором с двух сторон выполнены две торцевые канавки для размещения двух полых цилиндрических постоянных магнитов. Корпус выполнен из металлического сплава, содержащего хром от 11 и до 25%, железа от 55 до 88%, остальное - марганец, кремний, титан, молибден, сера, медь, углерод, фосфор и никель.
4. Краткое описание чертежей
Конструкция устройства поясняется следующими фигурами:
НА Фиг. 1 представлен чертеж ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ МАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ, где поз. 1 - цилиндрический магнитопроводный корпус, поз. 2 - диэлетрическая прокладка, поз. 3 - полый цилиндрический постоянный магнит, поз 4 - технический зазор.
5. Осуществление изобретения
ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ МАГНИТНАЯ СИСТЕМА представляет собой сборочную единицу ручного поискового магнитного захвата и содержит цельнометаллический корпус с постоянным магнитом.
В качестве постоянного магнита использован полый цилиндрический (кольцевой) постоянный магнит (3), например, из неодимового сплава Nd2Fel4B. Может быть использован сплав с заменой около 30% неодима на празеодим. Постоянные магниты помещены в торцевые канавки цилиндрического магнитопроводного корпуса (1). Диэлектрические прокладки (2) размещены в зазоре между корпусом (1) и магнитом (3) и предотвращают попадание веществ с высокой магнитной проницаемостью в технический зазор, что может привести к снижению эффективности магнитной системы. В качестве прокладки использована полиэфирная смола, эпоксидная смола или полиуретан.
Диэлектрическая прокладка (2) может быть образована воздушным техническим зазором, как и поз. 4. При этом, воздушный технический зазор (4), в частном случае, может быть также заполнен немагнитным веществом, таким как полиэфирная смола, эпоксидная смола, медь или любым другим материалом с низкой магнитной проницаемостью.
В отличие от известного технического решения ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ МАГНИТНАЯ СИСТЕМА, содержит цилиндрический магнитопроводный корпус, в котором с двух сторон выполнены две торцевые канавки для размещения двух полых цилиндрических постоянных магнитов. Корпус выполнен из металлического сплава, содержащего хром от 11 и до 25%, железа от 55 до 88%, остальное - марганец, кремний, титан, молибден, сера, медь, углерод, фосфор и никель.
В частном случае цилиндрический магнитопроводный корпус содержит только одну торцевую канавку для размещения одного полого цилиндрического постоянного магнита.
Цилиндрическая магнитная система работает как постоянный магнит. Центральное сквозное резьбовое отверстие выполнено под крепежное изделие, например - рым-болт, который служит для крепления корпуса к веревке или тросу и для отделения примагниченного объекта.
С помощью троса магнитная система помещается в место поиска, например, яму, расщелину, водоем или иное труднодоступное место и осуществляется обнаружение и поднятия ферромагнитного объекта. После обнаружения и примагничивания (зацепления) объекта, объект принимается, а сквозное отверстие служит для отделения ферромагнитного объекта от цилиндрической магнитной системы, путем ввинчивания шпильки в это отверстие.
На боковой поверхности корпуса, на приблизительно равном расстоянии от верхнего и нижнего оснований, выполнено глухое резьбовое отверстие. Это отверстие так же выполнено под крепежное изделие, например, рым-болт, который служит для крепления к веревке, тросу для изменения ориентации цилиндрической магнитной системы.
6. Наилучший вариант осуществления изобретения
Цельнометаллический цилиндрический магнитопроводный корпус из сплава, содержащего хром не менее 11 и не более 25%, железа не менее 55 и не более 88%, соединенный с постоянным цилиндрическим полым (кольцевым) магнитом образуют цилиндрическую магнитную систему, которая позволяет уменьшить материалоемкость без снижения усилия притяжения магнита.
Наилучшее соотношение компонентов сплава цельнометаллического корпуса имеет следующий состав, мас. %:
железо 84%,
хром 11%,
марганец до 2%,
кремний до 1%,
титан до 1%,
молибден до 0,6%,
сера до 0,35%,
медь до 0,3%,
углерод до 0,25%,
фосфор до 0,05%,
никель - остальное.
Использование данного соотношения в сплаве в магнитной системе позволяет увеличить напряженность магнитного поля, что позволяет уменьшить размер и, как следствие, материалоемкость изделия.
Показатели, приведенные в таблице, получены опытным путем в результате испытаний материалов из сплава на основе железа и хрома и сравнения их веса, размера и стоимости для цилиндрической магнитной системы «неодимовый магнит+магнитопроводный корпус по представленному техническому решению» по сравнению с магнитной системой «неодимовый магнит+корпус из материала сталь Ст3» для двух типоразмеров:
- система с усилием каждой из сторон 200 кг;
- система с усилием каждой из сторон 400 кг.
Из приведенных в таблице данных следует, что предлагаемое соотношение компонентов сплава по представленному техническому решению позволяет уменьшить материалоемкость, а конкретно вес и размер изделия по сравнению с магнитной системой, в которой используется изделие из материала сталь Ст3 на 15-30%, а, следовательно, и уменьшить стоимость изделия.