Сигнализатор положений

 

. СИГНАЛИЗАТОР ПОЛОЖЕНИЙ, содержащий корпус, ось, кулачок в виде диска с двумя лысками на его цилиндрической поверхности, расположенными одна напротив другой и под углом одна к другой, толкатель в виде пластины, закрепленной на корпусе с возможностью поворота, промежуточный элемент с цилиндрической боковой поверхностью, закрепленный на толкателе также с возможностью поворота, возвратную пружину и микропереключатель , при этом кулачок связан с промежуточным элементом толкателя, отличающи и с я тем, что, с целью расширения области применения, он снабжен цилиндрической пружиной сжатия, упорами, упорными шайбами, опорной шайбой , стопорной шайбой и цилиндрической втулкой с кольцевым пояском, цилиндрическая втулка и стопорная шайба жестко закреплены на оси, а кулачок и упорные шайбы установлены на цилиндрической втулке с возможностью свободного поворота, причем боковая поверхность кулачка и боковая поверхность кольцевого пояска цилиндрической втулки, обраш;енные одна к другой , выполнены шлифованными, упорные шайбы размещены между кольцевым пояском цилиндрической втулки и кулачком , опорная шайба установлена на указанной оси с возможностью поворота и упирается в стопорную ш&йбу, а цилиндрическая пружина сжатия установлена на оси между опорной шайбой и кулачком, при этом кулачок и упорные шайбы поджаты указанной пружиной к кольцевому пояску цилиндричессл кой втулки, а кулачок установлен так, что поверхность одной из лысок кулачка имеет возможность попеременного взаимодействия с упорами, закрепленными на корпусе,, а возвратная пружина размещена между микропереключателем и толкателем так, что толкатель с промежуточным элементом поджат указанной возвратной пружиной к поверхности другой лыски фь кулачка. Од ьо 2, Сигнализатор по п. 1, о т Иичающийся тем, что промежуточный элемент выполнен в виде шарикоподшипника.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 142 А

4(51) Н О1 Н 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о т— провиде

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3671930/24-07 (22) 09.12.83 (46) 23;02.85. Бюл. ¹ 7 (72) В.Б. Иоффе, С.Н. Кириленко и Н.И. Соловей (53) 621.316.542.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

864365, кл. Н О1 H 21/00, 1979.

2. Патент США № 2!81829, кл. 200-153, 1939. (54)(57) 1. СИГНАЛИЗАТОР ПОЛОЖЕНИЙ, содержащий корпус, ось, кулачок в виде диска с двумя лысками на его цилиндрической поверхности, расположенными одна напротив другой и под углом одна к другой, толкатель в виде пластины, закрепленной на корпусе с возможностью поворота, про— межуточный элемент с цилиндрической боковой поверхностью, закрепленный на толкателе также с возможностью поворота, возвратную пружину и микропереключатель, при этом кулачок связан с промежуточным элементом толкателя, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, он снабжен цилиндрической пружиной сжатия, упорами, упорными шайбами, опорной шайбой, стопорной шайбой и цилиндрической втул-. кой с кольцевым пояском, цилиндрическая втулка и стопорная шайба жестко закреплены на оси, а кулачок и упорные шайбы установлены на цилиндрической втулке с возможностью свободного поворота, причем боковая поверхность кулачка и боковая поверхность кольцевого пояска цилиндрической втулки, обращенные одна к другой, выполнены шлифованными, упорные шайбы размещены между кольцевым пояском цилиндрической втулки и кулачком, опорная шайба установлена на указанной оси с возможностью поворота и упирается в стопорную шайбу, а цилиндрическая пружина сжатия установлена на оси между опорной шайбой и кулачком, при этом кулачок и упорные шайбы поджаты укаэанной пружиной к кольцевому пояску цилиндрической втулки, а кулачок установлен так, что поверхность одной из лисок кулачка имеет возможность попеременного взаимодействия с упорами, закрепленными на корпусе, а возвратная пружина размещена между микропереключателем и толкателем так, что толкатель с промежуточным элементом поджат указанной возвратной пружиной к поверхности другой лыски кулачка.

2. Сигнализатор по и. 1, 1личающийсятем,что межуточный элемент выполнен в шарикоподшипника.

1141462 2 движения подвижного органа (в любыхтребуемых положениях элемента ввода движения ), при неограниченной величине пережима, т.е. дополнительного перемещения эа каждую точку выдачи сигнала.

Наиболее близким к изобретению е является сигнализатор положений, содержащий корпус, ось, кулачок

}, 10 в виде диска с двумя лысками на его цилиндрической поверхности, расположенными одна напротив другой под углом одна к другой, толкатель у в виде пластины, закрепленной на е- 1> корпусе с возможностью поворота, а- промежуточный элемент с цилиндрир- ческой боковой поверхностью, закреп— ленный на толкателе также с возмож—

Изобретение относится к электро— техни.<е, а более конкретно к устройствам сигнализации положения, используемым в системах автоматики различного назначения.

Качественно новый уровень внедря емой в,народное хозяйство дождеваль ной техники достигается в том числ самоходностью дождевальных машин по заданной траектории движения (курсу определяемому рельефом местности, землеустройством, топографией ороси тельных каналов и т.п.

Движение машин по заданному курс обеспечивается автоматическими сист мами управления, источниками информ ции для которых об отклонении от ку са являются сигнализаторы положений подвижных органов дождевальных машин, следящих за курсом. Коррекция курса дождевальных машин должна обеспечиваться при различных уровнях отклонений последних от заданной траектории движения. Это определяет необходимость выдачи электрических сигналов сигнализатором в различных (требуемых )положениях элемента вво— да движения в сигнализатор, на который воздействует подвижный орган, а также сохранение состояния электрического сигнала при любой величине перемещения элемента ввода движения эа каждую точку выдачи сигнала.

Известно коммутационное устройство, содержащее шток, толкатель, кинематически связанный со штоком, и микропереключатель Ll J.

Указанное коммутационное устройство может быть использовано как сигнализатор положения при механическом воздействии(нажатии 1 на его шток. При

40 йеремещении штока на определенную величину толкатель, кинематически связанный со штоком, воздействует на кнопку микропереключателя — контакты

45 последнего переключаются (на выходе сигнализатора появляется электрический сигнал).

Однако этот сигнал может быть получен только в одном наперед заданном >0 положении штока, а продвижение штока за точку выдачи сигнала строго ограничено конструкцией нажимателя.

Таким образом, указанное коммутационное, устройство в принципе не 55 может выполнять функции сигнализатора различных требуемых положений воздействующего на его элемент ввода ностью поворота, возвратную пружину и микропереключатель, при этом кулачок связан с промежуточным элементом толкателя 21Однако известное устройство не обеспечивает выдачу сигналов в любых требуемых положениях оси, а также не обеспечивает неограниченную величину пережима за каждую точку выдачи сигнала, что ограничивает область его применения.

Цель изобретения — расширение области применения.

Поставленная цель достигается тем, что сигнализатор положений, содержащий корпус, ось, кулачок в виде диска с двумя лысками на его цилиндрической поверхности, расположенными одна напротив другой и под углом одна к другой, толкатель в виде пластины, закрепленной на кор— пусе с возможностью поворота, промежуточный элемент с цилиндрической боковой поверхностью, закрепленный на толкателе также с возможностью поворота, возвратную пружину и.микропереключатель, при этом кулачок связан с промежуточным элементом толкателя, снабжен цилиндрической пружиной сжатия, упорами, упорными шайбами, опорной шайбой, стопорной шай— бой и цилиндрической втулкой с кольцевым пояском, цилиндрическая втул— ка и стопорная шайба жестко закреплены на оси, а кулачок и упорные шайбы установлены.на .цилиндрической втулке с возможностью свободного поворота, причем боковая поверхность кулачка и боковая поверхность кольцевого пояска цилиндрической втулки, обращенные одна к другой, выполнены

462

3 1141 шлифованными, упорные шайбы размещены между кольцевым пояском цилиндрической втулки и кулачком, опорная шайба установлена на указанной оси с возможностью поворота и упирает5 ся в стопорную шайбу, а цилиндричес-. кая пружина сжатия установлена на оси между опорной шайбой и кулачком, при этом кулачок и упорные шайбы поджаты указанной пружиной к кольцевому пояску цилиндрической втулки, а кулачок установлен так, что поверхность одной из лысок кулачка имеет воэможность попеременного взаимодействия с упорами, закрепленными на корпусе, а возвратная пружина размещена между микропереключателем и толкателем так, что толкатель с промежуточным элементом поджат указанной возвратной пружиной к поверхности другой лыски кулачка.

Промежуточный элемент выполнен в виде шарикоподшипника.

На фиг. 1 показан сигнализатор положений, общий вид; на фиг, 2 то же, вид сбоку без крышки в исходном положении; на фиг. 3 — то же, в положении срабатывания.

Сигнализатор положений содержит корпус 1, ось 2, выполненную в форме ступенчатого цилиндра, причем ступень меньшего диаметра размещена внутри корпуса 1 и выполнена с коль-. цевой канавкой на свободном конце.

На ступени большего диаметра, высту- 35 пающей из корпуса 1, при необходимости крепится любым известным способом элемент связи (например, рычаг, зубчатое колесо и т.п.1 сигнализатора с органом, положения которого конт- 40 ролируются. Подшипниковый узел 3 с двумя соосными шарикоподшипниками закреплен с помощью фланца внутри корпуса 1. Во внутренних обоймах шарикоподшипников узла ось 2 уста- 45 новлена так, что ее ступень большего диаметра упирается во внутреннюю обойму одного из шарикоподпипников. Установкой оси 2 в двух шарикоподшипниках обеспечивается стабильность ее 50 положения в процессе эксплуатации сигнализатора. Цилиндрическую втулку 4, жестко, например, с помощью штифта, закрепляют на оси 2. Цилиндрическая втулка 4 выполнена с высту- 55 пающим пояском, имеющим шлифованную поверхность. Кулачок 5 выполнен в форме диска с центральным осевым отверстием и двумя лысками на его цилиндрической поверхности, расположенными одна напротив другой и под углом одна к другой, и размещен на цилиндрической втулке 4 так, что имеет возможность свободно проворачиваться относительно последней (это реализуется, например установкой кулачка 5 на цилиндрической втулке 4 по скользящей посадке 1. Кулачок 5 и цилиндрическая втулка 4 выполнены из одинакового металла, например стали, при этом боковая поверхность кулачка 5, обращенная к шлифованной поверхностн выступающего пояска цилиндрической втулки 4, выполнена также шлифован-.

««ой.

Две упорные шайбы 6 выполнены из материала с низким коэффициентом трения, например капролона. Упорные шайбы 6 размещены на цилиндрической втулке 4 между кольцевым пояском последней и кулачком 5, при этом диаметр центрального отверстия у каждой упорной шайбы равен диаметру центрального осевого отверстия кулачка. Сигнализатор содержит также цилиндрическую пружину 7 сжатия, размещенную на оси 2, опорную шайбу 8, также размещенную на оси 2 так, что опорная шайба имеет возможность свободно проворачиваться на указанной оси, стопарную шайбу 9, зафиксированную в кольцевой канавке оси 2.

Опорная шайба 8 прижата к стопорной шайбе 9 цилиндрической пружиной

7 сжатия, размещенной между кулачком

5 и опорной шайбой 8. Толкатель 10 выполнен в форме пластины и установлен на своей оси 11 одним концом.так, что имеет возможность свободно качать ся в плоскости, параллельной плоскости кулачка 5. Шарикоподшипник 12 saкреплен на толкателе 10. Толкатель с шарикоподшипником 12 поджат к лыске кулачка. Вместо шарикоподшипника при реализации конструкции сиг. нализатора может быть использован ролик или т.п..Сигнализатор содержит также микропереключатель 13, тип которого при реализации сигнализатора может быть выбран любым — в зависимости от схемных решений и требуе мых уровней коммутации, Возвратная пружина !4 расположена между толкателем 10 (в пазу последнего)i и микропереключателем !3.

1462

114

Возвратная пружина 14 обеспечивает постоянный механический контакт шарикоподшипника 12 с кулачком 5, а также отжимает толкатель 10 от кнопки микропереключателя 13. Плата

15 установлена на корпусе 1. На пла— те закреплены ось ll качания толкателя 10 и микропереключатель 13, а также установлены элементы для электрического подсоединения микропере— ключателя 13 к внешним связям сиг— нализатора положений.

Настройка сигнализатора положе— ния при его изготовлении может быть осуществлена, при необходимости, перемещением платы 15 с установлен— ными на ней элементами относительно оси 2 (соответственно — кулачка 5) за счет зазоров в деталях крепления платы 15 к корпусу 1.

Два упора 16, жестко закрепленные на корпусе l в плоскости кулачка

5 со стороны, противоположной толкателю, размещены ближе к краям лыски кулачка. Крышка 17, прокладка

l8, узел 19 ввода кабеля и сальниковый фланец 20 являются элементами конструкции сигнализатора, обеспе— чивающими защиту внутренней полости его корпуса 1 от воздействия внешней среды.

Сигнализатор положений работает следующим образом.

В исходном (начальном) положе— нии сигнализатора (фиг. 1 и 2) кула— чок 5 своей лыской поджат к одному иэ упоров 16 (левому упору на фиг. 2 и 3); шарикоподшипник 12 толкателя

10 находится на другой лыске кулачка

5, а кнопка микропереключателя 13 освобождена от воздействия толкателя

I0 (контакты микропереключателя 13

-находятся в исходном состоянии).

Такое взаимное расположение толкателя IO кнопки микропереключателя

13, кулачка 5 и упоров 16 обеспечивается возвратной пружиной 14.

При повороте оси 2 подвижным органом, положения которого контролируются сигнализатором, от исходного (начального) положения в направлении по часовой стрелке (фиг. 2) вместе с осью 2 поворачиваются жестко закрепленные на ней цилиндрическая втулка 4 и удерживаемые одни относительно других силами трения упорные шайбы 6, кулачок 5, цилиндрическая пружина 7 сжатия, опорная шайба 8 и стопорная шайба 9.

При этом кулачок 5 отходит от ле вого упора 16, шарикоподшипник !2 катится по прямолинейному участку кулачка 5 вверх, а толкатель 10 начинает воздействовать на кнопку микропереключателя 13, При достижении осью 2 положения, соответствующего контролируемому положению подвижного органа (фиг. 31, !

0 .шарикоподшипник 12 выходит на окружность образующей поверхности кулачка 5, толкатель 10 утапливает кнопку микропереключателя 13 на величину, обеспечивающую переключение контактов

15 последнего, а кулачок 5 устанавлива— ется на правый упор 16.

Переключение контактов микропереключателя 13 соответствует первой точ— ке выдачи сигнала сигнализатором. С сигнализатора поступает требуемый эл/ектрический сигнал.

При .дальнейшем повороте подвижным органом оси 2 в том же направлении цилиндрическая втулка 4, упорные . шайбы 6 и стопорная шайба 9 продолжают поворачиваться вместе с осью 2, а кулачок 5 сохраняет свое положение на правом упоре 16, так как упорные шайбы 6 с цилиндрической втулкой 4 проскальзывают относительно него и силами трения продолжают поджимать кулачок к правому (фиг. 3) упору 16.

Вместе с кулачком 5 сохраняют свое положение цилиндрическая пружина

7 сжатия и опорная шайба 8, проскаль35 зывающая относительно стопорной шайбы 9, а также толкатель 10, шарикоподшипник 12 которого остается на окружности кулачка 5. Соответственно;сохраняется состояние контактов микропереключателя 13 и электрическо— го сигнала на выходе сигнализатора положения.

Подвижный орган, положения которо45 го контролируются сигнализатором, может продолжать проворачивать ось неограниченно, при этом кулачок 5 остается на правом упоре 16, состояние контактов микропереключателя 13

50 сохраняется, состояние электрическо—

ro сиг нала на выходе сигнализатора не изменяется. Таким образом, сигнализатор обеспечивает неограничен— ную величину пережима за точку выда— чи сиг нала.

Как только подвижный орган изменяет направление поворота оси 2, цилин— дрическая втулка 4, шайбы б и стопорная шайба 9 начинают поворачиваться

1141462

16 вместе с осью 2 в обратцом направлении (против часовой стрелки, фиг. 31, соответственно начинает одновременно отходить от правого упора 16 кулачок 5 эа счет сил трения между ним, упорными шайбами 6 и цилиндрической втулкой 4, прижатыми одни к другим цилиндрической пружиной 7 сжатия.

При этом шарикоподшипник 12 толкателя 10 выходит на лыску кулачка 5 и катится по нему вниз, толкатель 10 под действием возвратной пружины 14 отходит от микропереключателя 13 и освобождает кнопку последнего.

При полном освобождении кнопки микропереключателя 13 контакты пос леднего возвращаются в исходное положение, электрический сигнал с выхода сигнализатора снимается, одновременно кулачок 5 устанавливается на левый упор 16. Сигнализатор возвращается в исходное (начальное) положение (фиг. 2).

При этом, если ось 2 первоначально повернута подвижным органом (по часовой стрелке, фиг. 2 только а угол, достаточный для перехода кулачка 5 с левого на правый упор 16, то возврат сигнализатора в исходное (начальное 1 положение соответствует возврату воздействующего на него. под5 вижного органа также в исходное положение.

Если же ось 2 первоначально повернута подвижным органом на больший угол (практически неограничено), то сигнализатор возвращается в исходное положение, а подвижный орган — нет.

Сигнализатор подготовлен к выдаче сигнала в следующем контролируемом положении подвижного органа.

15 Действительно, при новом повороте подвижным органом оси 2 по часовой стрелке (фиг. 2) с сигнализатора во внешние связи вновь поступает электрический сигнал (вторая точка выда20 чи сигнала)..

Аналогичным образом обеспечивается выдача сигнала сигнализатором в любом требуемом положении подвижного органа т.е. оси 2, которую он повора25 чивает, а также неограниченная величина пережима за каждую точку выдачи сигнала.

1 141 462

12

Составитель Т. Гроздова

Редактор E. Папп Техред Л.Коцюбняк Кор ектор С. Шекмар

Е

Заказ 504/39 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб.< д. 4/5

Филиал IIIIII "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4