电磁力吸盘如何设计，性价比高？您知道吗？永磁起重器生产厂家东圣起重在此为您做分析和解答：
内容摘要：电磁力吸盘已在磨床、铣床、加工中心， 以及刨床和钻床上得到广泛应用， 应用 D O E 技术对电磁力吸盘进行优化设计，通过选择不同的设计参数，合适的试验设计方法进行试验，选用正交表来安排试验，把各列的水平和该列相应因素的具体水平对应起来，得到了预期的试验结果，实现了电磁力吸盘设计性能与成本比高，性能与价格比高。两手到要抓，两手都要硬。否则，一手高，一手低，怎么把握两个基本点？
关键词：试验设计；试验；电永磁吸盘
在机械制造领域中， 采用永磁起重器对铁磁性材料进行物料输送， 具有悠久的历史。利用磁差原理设计的电永磁起重器，利用电脉冲控制的吸盘吸力，磁力吸盘通电时间短，能耗及发热很小；由于以永磁材料作为磁源，不存在电磁吸盘断电失磁引起工件脱落和发热等问题 ， 目前已在机械加工中得到广泛应用，并逐步取代电磁吸盘和磁力吸盘。
然而居高不下的产品成本困扰着电永磁起重器生产企业，如何节约成本，生产出用户满意的产品，一直是电磁力吸盘生产企业追求的目标之一。本文针对电永磁起重器设计目标中的磁场强度、电流、温度以及材料成本为目标，采用试验设计( D O E ) ，对电磁力吸盘的优化设计进行了研究， 以寻找优选的设计参数。
1 优化设计准则
通常给定的技术条件有线圈的馈电电压，电器的工作制，电永磁起重器的环境温度和线圈的允许温升等，同时还须在一定的工作气隙条件下的电磁吸力，或给定吸力特性，即从初始气隙到终端气隙的吸力范围内吸力的数值。按照上述的原始数据，可以设计出具有不同形式的电磁力吸盘。在电永磁起重器设计中典型的优化准则有：体积小、质量小、有效材料的价格低、工作的功率损耗小、静态吸力达到值。
2 D O E 基本理论
D O E 方法是数理统计学应用方法之一， D O E 的主要内容是讨论如何合理地安排试验 、 取得数据，然后进行综合的科学分析，从而达到优方案的目的。
正交试验设计，又称正交试验法、正交设计法和正交法。它是在实际经验与理论认识的基础上，利用正交表来安排“均衡分散”的试验，从而通过少数的试验次数，找到优方案。正交试验设计可以解决如下问题：
1 ) 科学合理地安排试验，从而减少试验次数、缩短试验周期，提高了经济效益， 从众多的影响因素中找出影响输出的主要因素，分析影响因素之问交互作用影响的大小；
2) 分析试验误差的影响大小，提高试验精度；
3) 找出较优的参数组合，并通过对试验结果的分析、比较，找出达到优化方案进一步试验的方向。
3 电永磁起重器的优化试验与效果分析
电磁力吸盘的材料对含碳量的要求较高，一般选材料，好是硅钢片、工业纯铁、1 0号等材料，考虑本次试验以 X 7 1 3 0 0 x 6 0 0 电永磁起重器为例，磁力吸盘选用成本低廉的 Q235 钢，试验确定3个影响电永永磁起重器性能的因素为试验因子，具体为线圈的匝数，范围60-100安匝；可逆磁钢的牌号，分别为LNG46，LNG 5 2；隔磁材料宽度，范围：9-11 mm。
3.1 试验方案设计
影响电磁力吸盘性能的主要因素主要有以下几个方面：
a ) 线圈的匝数和电流，可以通过改变线圈的匝数来改变线圈的安匝数。当然需要选择合适的线径需要承载线圈所要通过的高 电流。本试验中，选用 d 0 .62mm的铜制漆包线，分别绕制不同的匝数，来改变线圈的安匝数。
b ) 可逆磁钢的牌号，可逆磁钢作为电永磁永磁起重器的“吸力源”对吸力影响很大，在确定的线圈安匝数的条件下，选择合适的可逆磁钢牌号非常重要，若可逆磁钢牌号过低，则可能不会得到需要的吸力，若可逆磁钢牌号过高，则磁能不能得到充分的激发，造成选材的浪费。选择固定的可逆磁钢长和宽尺寸( 45mm×45mm)。
c ) 电磁力吸盘工作台面隔磁材料的厚度，通常隔磁材料选用铜、铝等金属及环氧树脂， 在试验中，选用红色的环氧树脂作为隔磁材料。选择合适的隔磁材料的宽度也能实现电永磁起重器吸力的化，隔磁宽度太大或太小会给使用性能造成影响。
3.2 试验过程与分析
现将各指标随因素水平变化的情况分析如下：
a ) 线圈匝数对指标的影响。对流来讲，线圈匝数极差都是悬殊的，也是说线圈匝数是对电流影响很大的因素。显然是取80为好；从场强的角度来看，线圈匝数取80，场强达到是考量电永磁吸盘性能的重要的参数。因此，线圈匝取80为好。总的来说，对3个指标来说， 线圈匝数取为好。
b ) 磁钢牌号对指标的影响。对场强来说，磁钢牌号极差是相当悬殊的，电流和电阻的影响次之。磁钢牌号对电流和电阻的影响来看都是52好。为获得充分的吸力，且获得小的电流和合适的电阻，都取 LNG52磁钢为好。
C ) 隔磁材料宽度对指标的影响。磁材料的宽度对场强的影响相对较小，对温升影响很大。强以选线圈80匝符合要求。
通过各因素对各指标影响的综合分析， 得出较好的试验方案是：
C2，线圈匝数 第2水平 8 0；
B2，磁钢牌号 第2水平 4 6；
A2，隔磁材料宽度 第2水平 10。
3 .3 试验结果与分析
通过试验和分析可以看出，不是线圈的匝数越多，磁力吸盘的吸力越大，当线圈的匝数达到一定的数值后，磁力吸盘的安匝数也达到了饱和，从试验可以看出，当线圈的匝数超过 8 0匝之后，吸力的影响已经非常小；磁钢材料对电永磁起重器吸力的影响也是显而易见的， 磁钢材料牌号太低，即使线圈的匝数再高，电磁力吸盘的吸力也是在一个较小范围内波动， 磁钢材料牌号过高，对场强的影响相对较小，造成设计上的浪费。从本次试验可以看出，磁钢牌号L N G 4 6，对吸力的敏感度高；线圈的电流是一个重要的参数，电流高，整个电永磁起重器的发热量会加大，热变形也随之变大，影响工件加工的精度，但是线圈的电流又是线圈安匝数的重要组成部分，为了维持必要的安匝数，电流变小，意味着线圈的匝数增多， 也意味着漆包线的用量的加大，成本也随之加大，从试验中可以看出，当线圈匝数在8 0匝时，瞬时电流2 7 A的时候，对电永磁起重器吸力、产生的热量和热变形的影响小；后隔磁材料宽度的选择，也有上面所述的问题，隔磁材料太薄，很容易被磁力线击穿，从而使磁力吸盘的吸力减小，造成吸力的浪费，从试验中可以看出，当隔磁材料的厚度超过1 0 m m，能很好的满足隔磁要求，太厚也会造成浪费。综合以上分析试验序号3的数据比较符合实际，在日常生产中比较容易实现，经济性能也是比较高。
电磁力吸盘如何设计，性价比高，您知道了吗？
