Способ изготовления ошиновки контактных площадок, взаимно смещённых по уровню в продольном и поперечном направлениях

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении электрических шин электротехнических устройств Способ изготовления ошиновки контактных площадок, взаимно смещенных по уровню, в продольном и поперечном направлениях, заключается в выполнении операций по резанию, сверлению и гнутью заготовки прямоугольного сечения, при этом операцию изгиба выполняют по меньшей мере один раз, по косой, относительно поперечного сечения заготовки, линии, количество гибов определяют исходя из взаимного расположения и угловой ориентации контактных площадок. Приведены расчетные соотношения для величины угла α отклонения оси изгиба от линии поперечного сечения, величины угла β продольного изгиба и расстояния L между крайними точками изгибаемого участка заготовки. Технический результат - сокращение и упрощение операций по изготовлению шинного соединителя токоведущих частей электротехнического устройства. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при изготовлении электрических соединительных шин электротехнических устройств.

Наиболее близким по технической сущности - прототипом является способ заготовки ошиновки, заключающийся в выполнении операций по правке, резанию, гнутью и заготовке отверстий (см. книгу Опель Г.Г. Монтаж распределительных устройств промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1985, стр.169, 170, рис.7.6).

Недостатком известного способа является избыточная трудоемкость изготовления шинного соединителя токоведущих частей электротехнического оборудования, расположенных в параллельных плоскостях на разном уровне со смещением в сторону. Так для изготовления такой ошиновки необходимо выполнить следующие операции с заготовкой прямоугольного сечения: изгиб на плоскость, изгиб штопором, изгиб на плоскость, обратный изгиб на плоскость, обратный изгиб штопором, обратный изгиб на плоскость, резка, сверление отверстий, всего восемь. Либо изгиб на плоскость, изгиб на ребро, обратный изгиб на ребро, изгиб на плоскость, обратный изгиб на плоскость, обратный изгиб на плоскость, резание и сверление отверстий, всего восемь операций. Более того, известный способ предполагает выполнение достаточно сложных операций по скрутке заготовок или изгибу на ребро, что требует специального оборудования или приспособлений, а разнообразие выполняемых операций дополнительно усложняет технологический процесс изготовления ошиновки.

Избыточная трудоемкость снижает производительность изготовления и наладки электрооборудования, повышая его стоимость.

Задачей изобретения является повышение технологичности изготовления и наладки электротехнического оборудования с ошиновкой.

Техническим результатом является сокращение и упрощение операций по изготовлению шинного соединителя токоведущих частей электротехнического устройства.

Для достижения технического результата в способ изготовления ошиновки контактных площадок, взаимно смещенных по уровню, в продольном и поперечном направлениях, заключающийся в выполнении операций по резанию, заготовке отверстий и гнутью заготовки прямоугольного сечения, операцию изгиба выполняют по меньшей мере один раз, по косой, относительно поперечного сечения заготовки, линии, количество гибов определяют исходя из взаимного расположения и угловой ориентации контактных площадок, а величину угла α отклонения оси изгиба от линии поперечного сечения и величину угла β продольного изгиба определяют из соотношений:

L=(A²B²+C²+2a·A)^0,5;

tgα=А/[(A²+B²+C²+2a·A)^0,5-C]=A/(L-C);

sinβ=В/[(А²+B²+(С-а·tgα)²]^0,5·cosα;

где L - расстояние между крайними точками изгибаемого участка заготовки,

А - величина поперечного смещения крайних точек изгибаемого участка заготовки в сторону,

В - величина разнесения крайних точек изгибаемого участка в плоскости поперечного сечения заготовки,

С - величина продольного смещения крайних точек изгибаемого участка заготовки в продольном направлении.

а - ширина поперечного сечения заготовки прямоугольного сечения.

Кроме того:

- расстояние между крайними точками изгибаемого участка заготовки равно расстоянию между крайней точкой линии изгиба и крайней точкой участка контактной площадки или расстоянию между крайними точками соседних линий изгиба для случаев шины с одним изгибом и шины, имеющей более одного изгиба, соответственно,

- места изгибов заготовки определяют из условия наименьшей длины шины и габаритных ограничений конструкции электротехнического устройства,

- длину заготовки определяют с учетом влияния ее толщины, материала и угла изгиба,

- материал и параметры поперечного сечения заготовки определяют из условий электрических требований к шине,

- заготовку отверстий выполняют сверлением.

Изобретение поясняется с помощью чертежей, где на Фиг.1 показан изометрический чертеж участка шинного соединения разнесенных по уровню токоведущих частей, на Фиг.2 - схема развертки участка заготовки, на Фиг.3 - чертеж шинного соединителя разнесенных по уровню и в поперечном направлении токоведущих частей, вид в плоскости соединений токоведущих частей электрооборудования, на Фиг.4 - чертеж шинного соединителя разнесенных по уровню и в поперечном направлении токоведущих частей вид сбоку, на Фиг.5 - чертеж развертки шины для соединения разнесенных по уровню и в поперечном направлении токоведущих частей.

Способ изготовления ошиновки контактных площадок, взаимно смещенных по уровню, в продольном и поперечном направлениях, заключается в выполнении следующих операций. Нарезают заготовку 1 из металлической полосы прямоугольного сечения, выполняют отверстия 2 в соответствии с конструкцией контактных площадок для соединения шины с токоведущими частями электротехнического устройства, затем гнут заготовку по косым линиям 3, в соответствии с разверткой. При этом операцию изгиба выполняют по меньшей мере один раз, по косой линии, относительно линии поперечного сечения заготовки. Количество гибов определяют исходя из взаимного расположения и угловой ориентации контактных площадок, а величину угла α отклонения оси изгиба от линии 4 поперечного сечения и величину угла β продольного изгиба определяют из соотношений:

L=(A²+B²+C²+2a·A)^0,5;

tgα=А/[(А²+В²+С²+2а·А)^0,5-C]=А/(L-C);

sinβ=В/[(A²+B²(C-a·tgα)²]^0,5·cosα;

где L - расстояние между крайними точками изгибаемого участка заготовки,

А - величина поперечного смещения крайних точек изгибаемого участка заготовки в сторону,

В - величина разнесения крайних точек изгибаемого участка в плоскости поперечного сечения заготовки,

С - величина продольного смещения крайних точек изгибаемого участка заготовки в продольном направлении.

а - ширина поперечного сечения заготовки прямоугольного сечения.

Расстояние между крайними точками изгибаемого участка заготовки равно расстоянию между крайней точкой линией изгиба и крайней точкой начала участка контактной площадки для случаев шины, имеющей один изгиб, либо расстоянию между крайними точками линий изгиба для шины, имеющей более одного изгиба.

Отверстия выполняют путем сверления заготовки.

Места изгибов заготовки определяют из условия наименьшей длины шины и габаритных ограничений конструкции электротехнического устройства, так, чтобы шинное соединение было выполнено в пределах установленных пространственных габаритов, исключающих, в частности, негативное влияние шины на работу электрооборудования.

Расчетные значения длины заготовки корректируют поправками, учитывающими материал, толщину и углы изгиба заготовки. При этом материал и параметры поперечного сечения заготовки определяют из условий электрических требований к шине.

Пример 1. Соединяемые токоведущие части трансформатора и выключателя камеры одностороннего обслуживания типа КСO298 находятся в параллельных горизонтальных плоскостях и смещены относительно ширины поперечного сечения заготовки на величину А=50 мм, относительно толщины, то есть по вертикали на величину В=100 мм. Соединительная шина должна работать в условиях номинального напряжения величиной 10 кВ и номинального тока 1000 А. Величина продольного смещения контактных площадок по горизонтали С=50 мм. Соединение токоведущих частей может быть осуществлено шиной, имеющей два изгиба. При этом шинное соединение не выходит за габариты камеры КСО-298 и имеет минимальную длину, так как соединение осуществляется по кратчайшему пути.

Для изготовления шины выбирают заготовку прямоугольного сечения из алюминиевой полосы толщиной S=5 мм, шириной поперечного сечения а=50 мм, с радиусом изгиба R=10 мм.

Предварительно определяется длина L'_заг заготовки (без учета ее толщины, материала и радиуса гиба):

L'_заг=L+l₁+l₂=141,4+80+80=301,4 мм

где L=(A²+B²+C²+2a·A)^0,5=(50²+100²+50²+2·50·50)^0,5=141,4 мм

l₁=l₂=80 мм - расстояние от края шины (без учета радиуса гиба) до начала линии гиба, то есть длины участков шины, предназначенные для непосредственного контакта с токоведущими частями приборов электротехнического оборудования. Расстояние между крайними точками изгибаемого участка для обоих гибов одинаково и равно L.

Окончательно, с учетом толщины и свойств материала, длина заготовки L_заг вычисляется как разность:

L_заг=L'_заг-ΔL/cosα=278,6 мм

Где ΔL - величина уменьшения гиба определяется в зависимости от материала и толщины S заготовки, внутреннего радиуса R гиба, угла гиба β и количества гибов из справочников по холодной штамповке и для конкретного случая алюминиевой полосы с двумя изгибами ΔL=20 мм. При этом

α=arctg[A/(L-C)]=28,8° - величина угла отклонения линии гиба от линии поперечного сечении,

β=arcsin(B/[(A²+B²+(C-a·tgα)²]^0,5·cosα)=90° - угол продольного изгиба,

ΔL/cosα=22,8 мм,

Отсюда:

L_заг=278,6 мм

После выполнения расчетов, отрезают заготовку длиной L_заг=278,6 мм, сверлят или прорубают отверстия под стягивающие винты в соответствии с конструкцией посадочного места контактной площадки токоведущей части электрооборудования и осуществляют два изгиба заготовки на расстоянии 80 мм от края и 118,6 мм между гибами с параметрами гиба, соответствующими расчетным значениям α и β. Гибы выполняют на стандартном прессе, предварительно закрепив заготовку. После выполнения гибов длина шины по средней линии равна 301,4 мм. Шина готова для установки.

Пример 2. Для изготовления шинопровода с компенсацией деформаций представляющего собой металлическую полосу прямоугольного сечения, имеющую отверстия в соответствии с посадочными местами токоведущих частей электрооборудования и, по меньшей мере, два изгиба, выполненных по косой относительно поперечного сечения линии. При этом величина угла α отклонения оси изгиба от линии поперечного сечения и величина угла β продольного изгиба определяются из соотношений:

L=(A²+B²+C²+2a·A)^0,5;

tgα=А/[(А²+B²+С²+2а·А)^0,5-C]=А/(L-C);

sinβ=В/[(A²+B²+(C-a·tgα)²]^0,5·cosα;

где L - длина участка шинопровода между соседними изгибами,

А=100 мм - величина поперечного смещения концов участка шинопровода между соседними изгибами в сторону,

В=50 мм - величина разнесения концов участка шинопровода между соседними изгибами в плоскости поперечного сечения заготовки,

С=50 мм - величина продольного смещения концов участка шинопровода между соседними изгибами в продольном направлении.

а=50 мм - ширина поперечного сечения шинопровода.

Результирующие параметры одного участка гиба, без учета материала, имеют следующие значения:

L=522 мм, α=43°, β=56°.

Вырезают заготовку, размечают ее, сверлят отверстия и осуществляют гибы в соответствии с расчетными значениями. Достоинством шинопровода с компенсатором в виде двух таких изгибов является более равномерная восприимчивость к деформации с разных направлений, по сравнению с шинопроводом, имеющим изгибы строго по поперечной линии.

Предлагаемый способ обеспечивает сокращение и упрощение операций по изготовлению шинного соединителя токоведущих частей электротехнического устройства, что повышает технологичность изготовления и наладки электротехнического оборудования с ошиновкой.

1. Способ изготовления ошиновки контактных площадок, взаимно смещенных по уровню в продольном и поперечном направлениях, заключающийся в выполнении операций по резанию, заготовке отверстий и гнутью заготовки прямоугольного сечения, отличающийся тем, что операцию изгиба выполняют по меньшей мере один раз, по косой, относительно поперечного сечения заготовки, линии, количество гибов определяют исходя из взаимного расположения и угловой ориентации контактных площадок, а величину угла α отклонения оси изгиба от линии поперечного сечения и величину угла β продольного изгиба определяют из соотношений:

L=(A²+B²+C²+2a·A)^0,5;

tgα=А/[(A²+B²+C²+2a·A)^0,5-C]=А/(L-C);

sinβ=В/[(A²+B²+(C-a·tgα)²]^0,5·cosα;

где L - расстояние между крайними точками изгибаемого участка заготовки;

А - величина поперечного смещения крайних точек изгибаемого участка заготовки в сторону;

В - величина разнесения крайних точек изгибаемого участка в плоскости поперечного сечения заготовки;

С - величина продольного смещения крайних точек изгибаемого участка заготовки в продольном направлении;

а - ширина поперечного сечения заготовки прямоугольного сечения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что расстояние между крайними точками изгибаемого участка заготовки равно расстоянию между крайней точкой линии изгиба и крайней точкой участка контактной площадки или расстоянию между крайними точками соседних линий изгиба для случаев шины с одним изгибом и шины, имеющей более одного изгиба, соответственно.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что места изгибов заготовки определяют из условий наименьшей длины шины и габаритных ограничений конструкции электротехнического устройства.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что длину заготовки определяют с учетом влияния ее толщины, материала и угла изгиба.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что материал и параметры поперечного сечения заготовки определяют из условий электрических требований к шине.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что заготовку отверстий выполняют сверлением.