Файл: 1. Цель работы Изучение влияния на рабочую индукцию Bd постоянного магнита химического состава мтм, термической обработки и коэффициента размагничивания.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.05.2024
Просмотров: 20
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1. Цель работы:
Изучение влияния на рабочую индукцию Bd постоянного магнита химического состава МТМ, термической обработки и коэффициента размагничивания;
Освоение инженерной методики расчета рабочей индукции постоянных магнитов, сопоставление расчетных и экспериментальных значений Bd; исследование влияния частичного размагничивания постоянного магнита на стабильность его магнитного потока при следующем воздействии посторонних магнитных полей.
2.Описание лабораторной установки
Лабораторная установка включает в себя электромагнит для намагничивания образцов, милливеберметр М119, набор образцов из магнито-твердых материалов.
На лабораторном стенде и в данных методических указаниях приведены необходимые исходные данные для определения Bd расчетным и графическим путем:
- кривая зависимости коэффициента размагничивания N от соотношения l/d;
- длина постоянного магнита, l;
- расчетный диаметр, d;
- площадь поперечного сечения,S;
- размагничивающие участки гистерезисных циклов для МТМ, изучаемых в работе.
Катушки электромагнита (рисунок 7.1) питаются постоянным током от выпрямителя.
Тумблер 5 служит для подачи напряжения на катушки электромагнита при намагничивании образцов. Образец 3 устанавливается между неподвижным 2 и подвижным 4 полюсами электромагнита.
Определение рабочей индукции Bd постоянного магнита основано на экспериментальном измерении потокосцепления ψ милливеберметром. Потокосцепление ψ
определяется как произведение ψ= Фd·ω, где Фd= Bd·S – магнитный поток через один виток
измерительной катушки М119, создаваемый данным постоянным магнитом с площадью
поперечного сечения S; ω- число витков в имерительной катушке милливеберметра, ω=50.
Размерность потокосцепления и магнитного потока одна и таже, Вб. Измерение ψ производится методом сдергивания образца 1 с нейтральной линии измерительной катушки К (рисунок 7.1). При этом отклонение стрелки милливеберметра 2 пропорционально изменению магнитного потока, сцепленного с имерительной катушкой
, шкала прибора М119 отградуирована в единицах магнитного потока- милливеберах ( 1 деление= 0,1 мВб ).
Рисунок 1 – схема электромагнита Рисунок 2 – Схема милливеберметра
3. Краткое изложение метода:
С помощью прибора измеряем для каждого образца. Затем, используя формулу (1), считаем значение ВМ.З для каждого образца. Используя график, приведённый на рабочей установке, находим значение угла сдвига ( ), используя следующий график, измеряем значение ВМ.З для каждого образца. Сравниваем полученный значения В (расчётное и измеренное).
Таблица 1 – Значение для МТМ различного химического состава с различными видами термообработки и разными типоразмерами
№ обр. | Материал и вид термической обработки | Длина (см) | Расч. диам., (d, см) | Сечение, ) | измерение | расчет | ||||
Ψ, мВб | , Тл | l/d | N | | , Тл | |||||
1 | Вольфрамовая сталь Е7В6 (закалка) | 6,65 | 1,2 | 1,1 | 0,9 | 0,163 | 5,4 | 0,04 | 63 | 36 |
2 | Вольфрамовая сталь Е7В6 (отжиг) | 5,4 | 1,35 | 1,43 | 0,1 | 0,01398 | 4 | 0,051 | 68 | |
4 | Сплав ЮНДК (без дисперс. твердения) | 9,4 | 1,2 | 1,13 | 1,8 | 0,318 | 7,83 | 0,028 | 53 | 24 |
5 | Сплав ЮНДК (дисперсное твердение) | 5,7 | 1,47 | 1,7 | 2,8 | 0,329 | 3,87 | 0,053 | 68 | 38 |
6 | Вольфрамовая сталь Е7В6 (закалка) | | | | | | | | | |
7 | Вольфрамовая сталь Е7В6 (закалка) | 13,5 | 1,35 | 1,43 | 2,6 | 0,363 | 10 | 0,02 | 87 | 39 |
8 | Вольфрамовая сталь Е7В6 (закалка) | 9,5 | 1,35 | 1,43 | 1,6 | 0,223 | 7,03 | 0,032 | 53 | 34 |
Таблица 2 – Влияние частичного размагничивания на величину
№ изм. | Наименование образца | Длина l, см | Диам. d, см | Сечен. | Ψ, мВб | , Тл | l/d | N | α |
1 | №9, намагниченный | 13,3 | 1,2 | 1,1 | 2,5 | 0,454 | 11,08 | 0,016 | 40 |
2 | 1/2, намагниченная | 6,65 | 1,2 | 1,1 | 1 | 0,181 | 5,54 | 0,04 | 64 |
3 | №9 ненамагниченный | 13,3 | 1,2 | 1,1 | 1,2 | 0,218 | 11,08 | 0,016 | 40 |
4 | 1/2, намагниченная | 6,65 | 1,2 | 1,1 | 0,9 | 0,163 | 5,54 | 5,54 | |
3. Рабочие формулы:
l/d
l - длина
d - Расч. диам
где ВМ.З – рабочая индукция разомкнутого магнита (Вб/м2); - потокосцепление (мВб); - число витков измерительной катушки ( = 50); S – поперечное сечение образца МТМ (м2).
α=arctg[(N/ ⸱(
где - угол сдвига; - коэффициент размагничивания, определяемый по кривой в зависимости от отношения длинны постоянного магнита
к диаметру d круга , одинакового по площади с сечением постоянного магнита; МВ, МН – масштабы индукции и напряжённости магнитного поля для размагничивающегося участка гистерезисной кривой данного материала ( = 624⸱10-7 ); .
4. Расчеты:
Нахожу значение l/d для каждого образца и заношу их в таблицу 1 и 2
=6,65/1,2=5,54
=5,4/1,35=4
=9,4/1,2=7,83
=5,7/1,47=3,87
=13,5/1,35=10
=9,5/1,35=7,03
l/d №9, намагниченный = 13,3/1,2=11,08
l/d 1/2, намагниченная = 6,65/1,2=5,54
l/d №9 ненамагниченный = 1,33/1,2=11,08
l/d 1/2, намагниченная = 6,65/1,2=5,54
Нахожу значение N по Рисунку 3, для каждого образца и заношу их в таблицу
Рисунок 3 – Зависимость коэффициента размагничивания N от соотношения размеров цилиндрического образца
Определяю рабочую индукцию разомкнутого магнита на основе экспериментальных данных для каждого образца по формуле: данные заношу в таблицу 1
=0,9⸱ /(50⸱0,00011)=163,63⸱ = 0,163 Тл
=0,1⸱ /(50⸱0,000143)=13,98⸱ = 0,01398 Тл
=1,8⸱ /(50⸱0.000113)= 318,58⸱ = 0,318 Тл
=2,8⸱ /(50⸱0,00017)=329,41⸱ = 0,329 Тл
=2,6⸱ /(50⸱0,000143)= 363,63⸱ = 0,363 Тл
=1,6⸱ /(50⸱0,000143)=223,77⸱ = 0,223 Тл
=2,5⸱ /(50⸱ 0,00011)=454,54⸱ = 0,454 Тл
=1⸱ /(50⸱ 0.00011)=181,81⸱ = 0,181 Тл
=1,2⸱ /(50⸱ 0.00011)=218,18⸱ = 0,218 Тл
=0,9⸱ /(50⸱ 0.00011)=163,63⸱ = 0,163 Тл
Определяю угол сдвига для каждого образца по формуле α=arctg[(N/ ⸱( , результат заношу в таблицу 1
= arctg [(0,04/4π⸱ ) (624⸱ )] =63
= arctg [(0,051/4π⸱ ) (624⸱ )]=68