---

в f98*fr

Издание официальное

621.318.3.001.24:

62І.64б.2-522/52$.'АЗв.£»3& ~

ЗЛЕКТР0ЦАГНИ1Ы ПНЕВ- OCT 92-9376-80

МАТИЧЕСКИХ И ГИДРАВ­

ЛИЧЕСКИХ КЛАПАНОВ

Настоящий стандарт распространяется на алектромаг- ниты пневматических и гидравлических клапанов, предназна­ченных для работы в пневмогидравлических системах изделий отрасли.

Стандарт устанавливает методику расчета основных параметров электромагнитов с плоскими и коническим стопа­ми. ’ - • -

Г

Перепечатка вшщрецаяа

Рв 7820 ff.fff.83

1. 2/-22Z /Л?.ЦЕЛЬ И ЗАДАЧА РАСЧЕТА

!•!. Расчет производится с целью определения конст­руктивных размеров и обмоточных данных электромагнитов, которые отвечают заданным условиям работы пневматических и гидравлических клапанов, типы и основные параметры ко­торых определены ОСТ 92-8874-77. и ОСТ-£ 2-9079-?9т ~~(з)

геометрических размеров якоря и магнитопровода;

обмоточных данных;

действительной установившейся температуры перегрева і

катушки;

времени"срабатывания.

Проверка правильности выбора параметров производится с учетом данных, оговоренных в ОСТ 92-9224-79 "Электромаг- ниты электроклапаной. Типы и основные параметры*.

Пример расчеты электромагнита приведен в справочном приложении !•

г/- 2Ї1/ІО

2. . ИЕТиДИКА РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОМАГНИТА

   2. Определение конструктивного факторе

      1. Конструктивный фактор КФ определяется по формуле

КФ ° ^{Эн кгс}^^м(Н^ТЛ), °р

(1)

3^5//9-9f

где Q,_H.K_SP - потребное усилие электромагнита, кге (н);

Sp - робочий воздувный зазор, м; к₃ - коэффициент запаса по силе.

К₃ принимать равным: 1,5 ♦ 2 - для быстродвйствуюцйі электромагни­тов с временем срабатывания Т < 0,05 с;

1,2 4 1,5 - для остальных электромагнитов;

Р - сумма сил, действующих на якорь электромагнита через исполнительный механизм и определенных в результате силового расчете пневмо (гидро)- клапана, кгс.(Н).

значения КФ и формы якорей (стопов) для различных электромагнитов приведены в табл. I

.I

2.3.1.Величина магнитной индукции Вр в рабочем воздушном зазоре определяется по зависимостям Bp = {(КФ), приведен­ным на черт. I. _

ІМ/г!

ІІнІ. jt>n*34. ч Заид haM. wf.J/i t/Д, Л X». ПоЭамеь и За на

V

ОСТ 92-9576-80 Лист 6

. 2.4.1.Соотношение геометрических размеров катушки электро­магнита определяется по зависимости (см.черт.I) ’

Ь=<Н(КФ),

где ' t_K ~ длине катушки электромагнита* м; h_K- высота катушки электромагнита* м

2*5.1. Эквивалентный радиус якоря электромагнита с плоским стопом определяется по формуле

І X і з

I
!?

/V 9,&t Q>M _м с— ■ М

хВ;

(3)

яэ

rt

где » I - относительная магнитная проницаемость воздухе;
jn„ = 4т . I0"⁷ - абсолютная магнитная проницаемость

вакуума, -J2—

А . м

2.5.2. Эквивалентный радиус коническим стопом определяется по

якоря электромагнита с формуле

<9,810». _м

3 “

Q<*t _м
Т Ґ. / » •

-

где Q _а_ Ч ,^эн
^гл° cos y

аквивалентное усилие ;v.. электромагнита, кто (В);

0_Эи- потребное усилие электромагнита, nrc^vo (В)» у - угол конусности, град. .

, «1-^гЛ +^г^. м, (А)

где У С* - Г*'4 Г* ' * * п².

^гдвн'ігі («Г» ’1гг» и.т»

‘4 .

5-L*-а- <’)

• А А - - V

г = т _wsk -fy' А

^{х 20 <т} ЛЛ ’

где 1₂₀~ ток в катушке электромагнита при ^-гдаернальных условиях (Ф ■ 20^С), А;

£■(-222/80

W - количество витков провода катушки;

К_6Т= 1,15 ■* 1,3 - коэффициент, учитываюцихг ,. падение намагничивающей силы в стали и фиксиро&фьсих воздушных зазорах при начальном рабочеос . _ воз­душном зазоре Зрв 0,4 . 10“3 •» 1,8 ..8 .10”$ м. Меньшему значению 8_р соответствует і -.гггпеньшее значение К_сх;

Sp co&^z ный зазор;

- эквивалентный рабочий ^сл^аздуш- м.

2.7« Определение

высоты и длины катушки ^зиектромагнита

' 2.7.1.Исходя из уравнения установившейся перегрева катушки электромагнита

теішерахурн^ТГ^

•с

(6)

и учитывая соотношение l_K“-bh_K, из

формулы (&J (6)

подучим

значение высоты катушки по формуле

■*

^М>

(7)

^ГДв

=р_м[1^+е<(^_л«,-9)] - удельное сопротивленпегниепровода катушки при допустимой нагрева, Ом.м;

удельное сопротивление провода ре $ » 20°С. ,

Bps температуро "S’ 20°С для

й. ?-■ 0.01754 . 10“⁶ 0м.м;

температура

при темперазпу гу­

мозного г провода

<X = 0,00425 - температурный коаффициент сопротив­ления меди, 1/°С; ' '

Т_Аг- коэффициент длительности включения электромаг- ~нита.

При предварительном расчете принимаем длитель­ный режим включения Т. = I ( допускается

А принимать I, исходя ив опыта проектиро­вания);

Fj значение суммарной намагничивающей силы, опре- ленной по формуле (5);

- установившаяся температура перегрева катушки,

. выдираемая из условия "$у' А/»"» ,

^доп “ Допустимая температура негревв, определенная техническим заданием не электромагнит, либо стойкостью материалов, применяемых в электро­магните, °С;

К_т » К,_н+ К_їв - коэффициент теплоотдачи, Вт/м².^; К_тн » 9,3 [ I + 0,006 (^-3 )] - коэффициент теплоотдачи с наружной поверхности катушки, Вт/м².^;

К_Т1 ■ р К_ти - коэффициент теплоотдачи с внутренней поверхности катушки для электромагнитов с расходом рабочего тела через внутреннюю по-

. лость, Вт/м^.Яс; ,

р ■ 0 - для катушек, имеющих изоляционный каркас кэ материала, плохо проводящего тепло (с коэффициентом теплопроводности

А й 0-7 Вт/s£ ■ 0,9 - для бескаркасных бэндахированных катушек;

р а 1,7 - для катушек, намотанных на металлический каркас;

_f

ir dr w

„ » —77—: - коэффициент заполнения катушки;

I

d_r - диаметр провода по меди, м;

W - количество витков проводе катушки;

К - длина катушки электромагните, м.

При предварительном расчете рекомендуемое значение коэффициента заполнения катушки

f_K * 0,5 - при применении провода катушки с много-
слойной изоляцией (ПЭВ-2, ПЭЛ9, ПЭЛШи);

f_K = 0,6 - при применении провода катушки с одно­слойной изоляцией (ПЭЛ, ПЭТ, ПЭВ-І).

Длина катушки электромагнита

V^bhK ^м» (⁸)

Z.8.I. Количество. витков провода катупки ПО формула

W= JEjL.

І2в

При повторных витаниях электромагнита в дерхки его под напряжением, а алодоватедьао, J ратуре электромагнита, превынаюцей температурі цей среды, при которой было произведено первое вание при тока л катушке равном Іад , величні расчета количества витков по формуле (9) слеу радажять исхода из следуацего:

_ Jmia л

V'

U • - максимальное напряжение на электромагните, В

- ток в Катушев при минимальном знамени тем­пературы, А;

Аю» ** температура нагреве электромагнита перед : повторным включением, %.

С Рм “и pAw*—н

где Э. • —к = - площадь сечения меди

п*> ₂ .

■провода, г і ’

* ч ’ а.

1_._и = x(D_l(⁺ Н_к) w - длина проводе катушки, и;

D_K ° D_M⁺2J_K^e2ij+25_K - диаметр каркаса катуш­ки, м; ?

Du = 2г_я - диаметр якоря электромагнита, и; 5_К - толщина стенки каркасе электромагнита, м. Выбирается конструктивно или по результатам

прочностного расчета (черт.2).

Примем диаметр провала без изрляоди d_r блииай- вий к расчетному диаметру d_f(> из ряда диаметров провода необходимой марки.

Определив количество слоев проводе натупхи как

п_с = (12)

а количество рядов провода катуики

V- -і-, (із)

г де Ку - коэффициент укладки. Для рядовой намотки, выполненной на автометах и полуавтоматах К_у= 0,9 •» 0,95;

- диаметр провода d_r в изоляции, м, получим расчетное количество витков

% ^{= п}Л’ (14)

причем должно быть выполнено условие

-^-=0,9* 1,1.

При невыполнении этого условия необходимо повторить расчет с п. 2.3, приняв величину Вр меньпе первоначальной на 5 ♦ 10%.

Рекомендуемые значения плотности токе j = ^*^ох : j =(5 ■» 15>10⁶ А/м² - для продолжительного рекима; j = (15 ♦ 30)-10/ А/м² - для повторно-кратковремен­

ного режима;

j =(30 ■» 7О)-ір^ЄА/м² - для кратковременного режи­ма при t < 4 ♦ 5 о;

Вj = (70 4 I00) lp^G А/и² * для кратковременного ре­жима при t I ♦ 2 с.

2.10. Определение основных конструктивных размеров электромагнита

2.10Л♦Основные конструктивные размеры электромагнита при­ведены на черт. 2.

J St/!'

• Инн, M под*» Подпись и дата Ваам.ипв. Jf Пнв. *' іубл. Подпись и дата , Жф9-М fafW.H I I

кож

Черя. 2

OCT 92-9376-80 Лист 15

г ' . ' '

J

' формуле

г'=1 +2д1, м, ■ (15)

R I*

где д1_к*~ толщина изоляции катушки с ее торцев, м.

* 1

У<-Х-Ї_Р И, (16)

{ t* где X “ Величина вхождения якоря в

катушку, а.

^м« О⁷)

где аК_к- толщина изоляций между каркасом и катушкой, м;

“ толщина изоляции внешней поверхности катуш-

с / .

2.10.■?. внутренний радиус кожуха алектромагнита оп­ределяется по формуле ’-г ’

"• . " " («У ,-

2.10. А. ВэрухянЯ радиус шгузх электромагнита опре­деляется по формуле

⁺ . ■■ '■(И)о

Ай

рт ?2-g376^Q Ляс» К, '

- моіцадь сечения

2.10.?. Лирина фланцев каркаса электромагнита <шре^ делается по формуле

(20)

2ЛО.8. Длине образуюцеа кожуха электромагните оіфв— делается по формуле

КОЖ

« t: 3

по

>

2.10.9. Толцява кокуха электромагнита определяется формуле

кож ки кв

(22)

Остальные геометрические размеры электромагните вы» бираптся конструктивно, исходя из особенностей проектируй Емаго электромагнита»

2.II. Определение коэффициента рассеяния магнитного потока

3>
5

ЯЛЫЛоэф

.для электромагните с плоским стОпом^ ант рассеяния магнитного потока^определяется

«о

не

$ С; : ^г* ^кг’ '^8КгГ»^{г яг}* ^7tfr^J . гліЛ... Коэффициент рассеяния магнитного потока для элек­тромагнита с коническим стопом определяется по формуле .