Контактный узел жидкометаллического коммутационного устройства
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1206853 (5g 4 Н 01 Н 29 04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/
I зР
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3403980/24-07 (22) 03.03.82 (46) 23.01.86. Бнзл. М 3 (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорта им.акад. В.Н.Образцова (72) В.И.Родин, М.А.Шварц, П.А.Лебедев и В.-С.С.Зарецкас (53) 621.316.54(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
589637, кл. Н 01 Н 29/00, 1978.
Авторское свидетельство СССР
Р 632003, кл. Н 01 Н 29/04, 1978.
Авторское свидетельство СССР
Ф 629558, кл, Н 01 Н 29/04, 1978. (54)(57) КОНТАКТНЫЙ УЗЕЛ 1ЩЦКОМЕТАЛЛИЧЕСКОГО КОММУТАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА, содержащий герметизированный корпус с гаэопроводным каналом, в .полости которого установлены смачиваемые жидким металлом неподвижные контакты, внешний вывод, несмачиваемый подвижный контакт и жидкий металл, отличающийся тем, что, с- целью повышения надежности путем обеспечения независимости функционирования от пространственной ориентации устройства, повышения устойчивости к внешним механическим воздействиям и расширения коммутационных возможностей, он снабжен смачиваемым кольцевым элек— тродом и кольцевым жидкометаллическим мостиком, расположенными коаксиально в полости корпуса, а внутри жидкометаллического мостика расположен самофиксирующийся относительно оси симметрии корпуса несмачиваемый подвижный контакт, образующая которого определена уравнением
11-3 2 гкк где — постоянная кривизна; текущие координаты точки образующей при граничных условиях, отображающих антипараллельность градиентов поверхностей несмачиваемого подвижного контакта и жидкого мостика.
1206853
20
40
Составитель H.Êóõàðåâà
Редактор Г.Волкова Техред 0.11еце Коррек pp В. CHHHIJKBR
Заказ 8723/54
Тираж 644 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Изобретение относится к жидкометаллическим коммутационным аппаратам и может быть использовано в электротехнической промышленности.
Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения независимости функционирования от пространственной ориентации устройства, повышение устойчивости к внешним механическим воздействиям и расширение коммутационных возможностей, На чертеже показан контактный узел жидкометаллического коммутационного устройства, общий вид, разрез.
Контактный узел жидкометаллического коммутационного устройства содержит заполненный газом герметизированный корпус 1, выполненный, например, из стекла, с каналом для устранения поршневого эффекта, смачиваемые жидким металлом неподвижные контакты 2 и 3, внешний вывод
4, смачиваемый кольцевой электрод
5, несмачиваемый подвижный контакт
6, выполненный из несмачиваемого магнитомягкого материала и жидкометаллический мостик 7, смачиваемые неподвижные контакты 2 и 3 покрыты тонкой пленкой жидкого металла. Образующая поверхность несмачиваемого подвижного контакта определяется уравнением
11) -3/Р -1(1+ 2 ) где Д вЂ” постоянная кривизна;, — текущие координаты точки образующей при граничных условиях, отображающих антипараллельность градиентов поверхностей плунжера и жидкого мостика.
Контактный узел работает следующим образом.
При отсутствии сигнала в соответствующей обмотке (на чертеже не показано ) несмачиваемый подвижный контакт 6 под действием сил поверхностного натяжения самофиксируется в центре симметрии корпуса, контакты 2, 6 и 3, 6 разомкнуты-. При подаче сигнала в одну из обмоток возникает магнитное поле, заставляющее несмачиваемый подвижный контакт 6 переместиться к соответствующему неподвижному контакту 2 или 3, что обеспечивает их замыкание. При исчезновении сигнала несмачиваемый подвижный контакт 6 возвращается в перзоначальное положение равновесия за счет упругого эффекта, обусловленного упругой деформацией жидкометаллической поверхности, Использование несмачиваемого подвижного контакта специальной формы, играющего одновременно роль якоря и подвижного контакта, формиру-ет жидкометаллическую поверхность, проявляющую объемные упругие восстанавливающие свойства за счет поверхностного натяжения, что позволяет отказаться от специальных контактодержателей, по которым раньше перемещался подвижный контакт, а это в свою очередь существенно упрощает конструкцию контактного узла в целом. Кроме того, существенно снижаются требования к точности изготовления плунжера и чистоте об- работки его поверхности, что упрощает технологию его изготовления.
Существование восстанавливающего эффекта позволяет использовать контактный узел в коммутационной аппаратуре при любой и пространственной ориентации, так как возвращение несмачиваемого подвижного контакта в положение равновесия происходит при любых его отклонениях вследствие значительного превышения капиллярных сил над гравитационными.
Расширение коммутационных возможностей достигается тем, что контактный узел работает на переключение, при этом количество неподвижных контактов может быть больше двух.
