मौलिक डिजाइन विचार

मूल चुंबक डिजाइन
मैग्नाबेंड मशीन को सीमित कर्तव्य चक्र के साथ एक शक्तिशाली डीसी चुंबक के रूप में डिजाइन किया गया है।
मशीन में 3 मूल भाग होते हैं: -

चुंबक शरीर जो मशीन का आधार बनाता है और इसमें इलेक्ट्रो-मैग्नेट कॉइल होता है।
क्लैंप बार जो चुंबक आधार के ध्रुवों के बीच चुंबकीय प्रवाह के लिए एक मार्ग प्रदान करता है, और इस तरह शीटमेटल वर्कपीस को जकड़ लेता है।
झुकने वाला बीम जो चुंबक शरीर के सामने के किनारे पर लगाया जाता है और वर्कपीस पर झुकने वाले बल को लागू करने के लिए एक साधन प्रदान करता है।

3-डी मॉडल:
नीचे एक 3-डी ड्राइंग है जो यू-टाइप चुंबक में भागों की मूल व्यवस्था दिखाती है:

साइकिल शुल्क
कर्तव्य चक्र की अवधारणा विद्युत चुंबक के डिजाइन का एक बहुत ही महत्वपूर्ण पहलू है।यदि डिज़ाइन आवश्यकता से अधिक कर्तव्य चक्र प्रदान करता है तो यह इष्टतम नहीं है।अधिक कर्तव्य चक्र स्वाभाविक रूप से इसका मतलब है कि अधिक तांबे के तार की आवश्यकता होगी (परिणामस्वरूप उच्च लागत के साथ) और/या कम क्लैंपिंग बल उपलब्ध होगा।
नोट: एक उच्च कर्तव्य चक्र चुंबक में कम बिजली अपव्यय होगा जिसका अर्थ है कि यह कम ऊर्जा का उपयोग करेगा और इस प्रकार संचालित करने के लिए सस्ता होगा।हालांकि, चूंकि चुंबक केवल थोड़े समय के लिए चालू रहता है, इसलिए संचालन की ऊर्जा लागत को आमतौर पर बहुत कम महत्व का माना जाता है।इस प्रकार डिजाइन दृष्टिकोण उतना ही बिजली अपव्यय होना है जितना आप कॉइल की वाइंडिंग्स को गर्म न करने के मामले में दूर कर सकते हैं।(यह दृष्टिकोण अधिकांश विद्युत चुंबक डिजाइनों के लिए सामान्य है)।

मैग्नाबेंड को लगभग 25% के मामूली कर्तव्य चक्र के लिए डिज़ाइन किया गया है।
आमतौर पर इसे मोड़ने में केवल 2 या 3 सेकंड का समय लगता है।फिर चुंबक आगे 8 से 10 सेकंड के लिए बंद हो जाएगा, जबकि वर्कपीस को फिर से लगाया जाएगा और अगले मोड़ के लिए तैयार किया जाएगा।यदि 25% कर्तव्य चक्र पार हो जाता है तो अंततः चुंबक बहुत गर्म हो जाएगा और एक थर्मल अधिभार यात्रा करेगा।चुंबक क्षतिग्रस्त नहीं होगा लेकिन इसे दोबारा इस्तेमाल करने से पहले लगभग 30 मिनट तक ठंडा होने देना होगा।
क्षेत्र में मशीनों के संचालन के अनुभव से पता चला है कि विशिष्ट उपयोगकर्ताओं के लिए 25% शुल्क चक्र काफी पर्याप्त है।वास्तव में कुछ उपयोगकर्ताओं ने मशीन के वैकल्पिक उच्च शक्ति संस्करणों का अनुरोध किया है जिसमें कम शुल्क चक्र की कीमत पर अधिक क्लैंपिंग बल होता है।

मैग्नाबेंड क्लैंपिंग फोर्स:
प्रैक्टिकल क्लैंपिंग फोर्स:
व्यवहार में यह उच्च क्लैंपिंग बल केवल तभी महसूस किया जाता है जब इसकी आवश्यकता नहीं होती है (!), यानी पतली स्टील वर्कपीस को झुकाते समय।अलौह वर्कपीस को झुकाते समय बल कम होगा जैसा कि ऊपर दिए गए ग्राफ में दिखाया गया है, और (थोड़ा उत्सुकता से), मोटे स्टील वर्कपीस को झुकाते समय भी कम होता है।इसका कारण यह है कि एक तेज मोड़ बनाने के लिए आवश्यक क्लैंपिंग बल त्रिज्या मोड़ के लिए आवश्यक की तुलना में बहुत अधिक है।तो क्या होता है कि जैसे-जैसे मोड़ आगे बढ़ता है, क्लैम्पबार का अगला किनारा थोड़ा ऊपर उठता है और इस प्रकार वर्कपीस को एक त्रिज्या बनाने की अनुमति देता है।
छोटा वायु-अंतराल जो बनता है, क्लैम्पिंग बल का मामूली नुकसान होता है लेकिन त्रिज्या मोड़ बनाने के लिए आवश्यक बल चुंबक क्लैंपिंग बल की तुलना में अधिक तेजी से गिरा है।इस प्रकार एक स्थिर स्थिति का परिणाम होता है और क्लैम्पबार जाने नहीं देता है।
ऊपर जो बताया गया है वह झुकने का तरीका है जब मशीन अपनी मोटाई सीमा के करीब होती है।यदि और भी मोटा वर्कपीस आज़माया जाए तो निश्चित रूप से क्लैम्पबार ऊपर उठ जाएगा।

यह आरेख बताता है कि यदि क्लैम्पबार के नाक के किनारे को नुकीले के बजाय थोड़ा त्रिज्या किया जाता है, तो मोटे झुकने के लिए हवा का अंतर कम हो जाएगा।
वास्तव में यह मामला है और ठीक से बनाए गए मैग्नाबेंड में एक त्रिज्या वाले किनारे के साथ एक क्लैंपबार होगा।(तीव्र किनारे की तुलना में एक त्रिज्या वाला किनारा आकस्मिक क्षति के लिए बहुत कम प्रवण होता है)।

बेंड विफलता का सीमांत मोड:
यदि एक बहुत मोटे वर्कपीस पर मोड़ का प्रयास किया जाता है तो मशीन इसे मोड़ने में विफल हो जाएगी क्योंकि क्लैम्पबार बस ऊपर उठ जाएगा।(सौभाग्य से यह नाटकीय तरीके से नहीं होता है; क्लैम्पबार बस चुपचाप जाने देता है)।
हालाँकि यदि झुकने का भार चुंबक की झुकने की क्षमता से थोड़ा ही अधिक है तो आम तौर पर क्या होता है कि मोड़ लगभग 60 डिग्री तक आगे बढ़ेगा और फिर क्लैंपबार पीछे की ओर खिसकना शुरू हो जाएगा।विफलता के इस मोड में चुंबक केवल वर्कपीस और चुंबक के बिस्तर के बीच घर्षण पैदा करके परोक्ष रूप से झुकने वाले भार का विरोध कर सकता है।

लिफ्ट-ऑफ के कारण विफलता और स्लाइडिंग के कारण विफलता के बीच मोटाई का अंतर आमतौर पर बहुत अधिक नहीं होता है।
लिफ्ट-ऑफ विफलता क्लैम्पबार के सामने के किनारे को ऊपर की ओर ले जाने वाले वर्कपीस के कारण होती है।क्लैम्पबार के सामने के किनारे पर क्लैंपिंग बल मुख्य रूप से इसका प्रतिरोध करता है।पीछे के किनारे पर क्लैंपिंग का बहुत कम प्रभाव पड़ता है क्योंकि यह उस जगह के करीब है जहां क्लैंपबार को घुमाया जा रहा है।वास्तव में यह कुल क्लैम्पिंग बल का केवल आधा है जो उत्थापन का प्रतिरोध करता है।
दूसरी ओर स्लाइडिंग का कुल क्लैम्पिंग बल द्वारा विरोध किया जाता है, लेकिन केवल घर्षण के माध्यम से, इसलिए वास्तविक प्रतिरोध वर्कपीस और चुंबक की सतह के बीच घर्षण के गुणांक पर निर्भर करता है।
स्वच्छ और शुष्क स्टील के लिए घर्षण गुणांक 0.8 जितना अधिक हो सकता है लेकिन यदि स्नेहन मौजूद है तो यह 0.2 जितना कम हो सकता है।आमतौर पर यह कहीं बीच में होगा कि मोड़ विफलता का सीमांत मोड आमतौर पर फिसलने के कारण होता है, लेकिन चुंबक की सतह पर घर्षण बढ़ाने के प्रयास सार्थक नहीं पाए गए हैं।

मोटाई क्षमता:
ई-टाइप चुंबक बॉडी के लिए 98 मिमी चौड़ा और 48 मिमी गहरा और 3,800 एम्पीयर-टर्न कॉइल के साथ, पूर्ण लंबाई झुकने की क्षमता 1.6 मिमी है।यह मोटाई स्टील शीट और एल्यूमीनियम शीट दोनों पर लागू होती है।एल्युमीनियम शीट पर कम क्लैंपिंग होगी लेकिन इसे मोड़ने के लिए कम टॉर्क की आवश्यकता होती है इसलिए यह इस तरह से क्षतिपूर्ति करता है जैसे कि दोनों प्रकार की धातु के लिए समान गेज क्षमता देता है।
निर्दिष्ट झुकने की क्षमता पर कुछ चेतावनी होने की आवश्यकता है: मुख्य यह है कि शीट धातु की उपज शक्ति व्यापक रूप से भिन्न हो सकती है।1.6 मिमी क्षमता 250 एमपीए तक के उपज तनाव वाले स्टील पर और 140 एमपीए तक की उपज तनाव वाले एल्यूमीनियम पर लागू होती है।
स्टेनलेस स्टील में मोटाई क्षमता लगभग 1.0 मिमी है।यह क्षमता अधिकांश अन्य धातुओं की तुलना में काफी कम है क्योंकि स्टेनलेस स्टील आमतौर पर गैर-चुंबकीय होता है और फिर भी इसमें उच्च उपज तनाव होता है।
एक अन्य कारक चुंबक का तापमान है।यदि चुंबक को गर्म होने दिया गया है तो कॉइल का प्रतिरोध अधिक होगा और यह बदले में परिणामी कम एम्पीयर-टर्न और कम क्लैम्पिंग बल के साथ कम धारा खींचेगा।(यह प्रभाव आमतौर पर काफी मध्यम होता है और मशीन के अपने विनिर्देशों को पूरा नहीं करने का कारण बनने की संभावना नहीं है)।
अंत में, मोटी क्षमता वाले मैग्नाबेंड बनाए जा सकते हैं यदि चुंबक क्रॉस सेक्शन को बड़ा किया जाता है।