Используемых в магнитных семяочистительных машинах

 

Марка порошка	Наполнитель	Магнитная восприимчивость, кг-1	Плотность, 103 кг/м3
ВХК-80	Фосфоргипс	193, 5	-
ВХК-60	Фосфоргипс	163, 2	3, 427
ВХК-40	Фосфоргипс	96, 3	3, 185
ВХК-80	Мел	188, 7	-
ВХК-60	Мел	123, 4	-
ВХК-40	Мел	88, 4	-
ДХЗ-80	Гипс полуводный	109, 1	-
ДХЗ-80	Гипс безводный	113, 1	-
ДХЗ-40	Гипс	58, 9	2, 963
ДХЗ-40	Мел	82, 8	-
Гомпера	Отсутствует (100% железо)	2996, 0	-

 

 

Число витков одной катушки электромагнита:

ω =k₃bh/S=4k₃bh/π d², (2.116)

где b и h – ширина и высота окна (обмоточного пространства) магнитопровода, м; k₃ – коэффициент заполнения окна обмотки.

Для медного провода с эмалевой изоляцией k₃=0, 45…0, 55 для проводов с изоляцией из пряжи – 0, 28…0, 35.

Сила тока в катушке:

I=F_эмс/ω. (2.117)

Температура катушки, ⁰С:

, (2.118)

где k_Т – коэффициент теплоотдачи от катушки. Для условий электромагнитного барабана семяочистительных машин k_Т=11…13 Вт/(м^{2 0}С).

Необходимая длина обмоточного провода на катушку, м:

L=π D_cω. (2.119)

Активное сопротивление катушки, Ом:

R=p₁L/S. (2.120)

Сила тока в катушке, А:

I=U/R. (2.121)

Значение I, вычисленные по формулам (2.117) и (2.121), не должны существенно различаться.

Плотность тока в обмоточном проводе, А/м²:

J=I/S. (2.122)

 

 

Рис. 2.17. Схема устройства электромагнитного барабана ЭМС-1А: 1 – крышка; 2, 4 – магнитопроводы; 3 – неподвижные катушки; 5 – воздушные промежутки; 6 – упоры; 7 – стальной вал; 8 – резиновые кольца.

Допустимая плотность тока для обмоточных медных проводов (2…5)· 10^-6 А/м². Большие значения для проводов с эмалевой изоляцией, меньше – с бумажной (хлопчатобумажной) изоляцией.

Активная мощность катушки, Вт:

P=UI. (2.123)

 

Рис. 2.18. К расчету обмотки электромагнитного сектора семяочистительной машины; а – упрощенная расчетная схема электромагнитной системы; б – характер электромагнитного поля в рабочей зоне (воздушном зазоре); в – силы, действующие на семя с порошком; 1 – магнитопровод; 2 – обмотка (катушка); 3 – немагнитный вращающийся барабан; 4 – неподвижный вал; b, h – ширина и высота окна магнитопровода; Ф – магнитный поток; D­­­_В – диаметр вала.

Пример. Рассчитать обмотку электромагнитного сектора семяочистительной машины, расчетная схема которого приведена на рис. 2а 2.18 а. Геометрические размеры магнитной системы: b=250 мм, h=140 мм. D_В=150 мм, R=235 мм, δ =10 мм, α =160⁰C. Напряжение питания электромагнита постоянного тока U=60 В, частота вращения барабана n=42 мин^-1. рсчет произвести применительно к очистке льна от семян плевела льняного. Для обработки семян используют ферромагнитный порошок марки ВХК-60 с фосфоргипсом.

Определяем величины, входящие в (ф. 2.108).

Линейная скорость барабана:

v = π Rn/30 = 3, 14·235·10^-3·42/30 = 1, 03 м/с.

Угол (ф.2.109):

Β = (180-160)/2 = 10⁰, cos 10⁰ = 0, 98.

Расстояние l (ф.2.110):

L = (10+1, 3/2)·10^-3 = 10, 65·10^{-3 м.}

Магнитная восприимчивость порошка ВХК-60 с наполнителем из фосфоргипса (табл. 2.10):

Χ =163, 2 кг^-1.

Размеры семени плевела (табл. 2.9): а = 4, 2·10^{-3 м,} b = 2, 0·10^{-3 м}, c =1, 3·10^{-3 м}, m_c = 4, 7·10^{-6 кг.}

Объем семени плевела:

м.

Внедряемость порошка: k = m_n/m_c = 0, 116.

Масса порошка на семени:

m =(m_n/m_c)m_c = 0, 116·4, 7·10^{-6 кг}.

Масса семени с порошком:

m = m_n+m_c = 0, 55·10^-6+4, 7·10^-6 = 5, 25·10^{-6 кг.}

Отношение k = m_n/m = 0, 55·10^-6/5, 25·10^-6 = 0, 1.

Необходимая напряженность магнитного поля в рабочей зоне (ф. 2.108):

А/м.

Необходимое МДС в рабочей зоне (воздушном зазоре) (ф.2.112):

F_B=1, 13·10⁶·10, 65·10^-3=1, 2·10⁴ A.

Суммарную МДС определяем по (ф.2.113), приняв α _р=0, 25:

F_эмс=1, 2·10⁴/(1-0, 25)=1, 6·10⁴ А.

Средний диаметр витка катушки:

D_ср=(150+140) ·10^-3=290·10^{-3 м.}

Так как МДС сектора и размеры обмоточного пространства значительны, обмотку выполняем алюминиевым проводом марки АПБ кругового сечения с двойной хлопчатобумажной изоляцией. Допустимая температура нагрева провода 105⁰С.