Коммутационное устройство
Владельцы патента RU 2312419:
ОАО "Специальное конструкторское бюро систем промышленной автоматики" (RU)
Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является повышение надежности срабатывания микропереключателя путем уменьшения дифференциального хода коммутационного устройства. Коммутационное устройство содержит кулачок и микропереключатель с приводным элементом и двумя рычагами, каждый из которых одним концом шарнирно закреплен на корпусе микропереключателя. Первый рычаг с внешней стороны снабжен роликом, имеющим возможность взаимодействия с кулачком, а второй рычаг расположен между первым рычагом и приводным элементом микропереключателя и имеет возможность взаимодействия с приводным элементом микропереключателя. Места крепления рычагов расположены на противоположных концах корпуса микропереключателя, а свободный конец первого рычага имеет возможность воздействия на второй рычаг. Конец первого рычага может быть выполнен Г-образным. Для смягчения воздействия на приводной элемент микропереключателя второй рычаг может быть выполнен в виде плоской пружины. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для сигнализации положения выходного органа электрического исполнительного механизма.
Известно коммутационное устройство («Механизм сигнализации положения МСП-94М» СНЦИ.426449.035РЭ, 1994, разработчик и изготовитель ОАО «СКБ СПА», РФ), содержащее микропереключатель с приводным элементом и кулачок. Микропереключатель снабжен рычагом, один конец которого шарнирно закреплен на корпусе микропереключателя. На другом конце с внешней стороны рычага размещен ролик с возможностью взаимодействия с кулачком. Недостатком данного коммутационного устройства является низкая надежность срабатывания микропереключателя, обусловленная большим дифференциальным ходом коммутационного устройства.
Наиболее близким к предлагаемому коммутационному устройству является коммутационное устройство по патенту на полезную модель №52253 (патент опубликован 10.03.2006), содержащее кулачок и микропереключатель с приводным элементом и двумя рычагами, каждый из которых одним концом шарнирно закреплен на корпусе микропереключателя, первый рычаг с внешней стороны снабжен роликом, имеющим возможность взаимодействия с кулачком, а второй рычаг расположен между первым рычагом и приводным элементом микропереключателя и имеет возможность взаимодействия с приводным элементом микропереключателя. Устройство обеспечивает лишь незначительное уменьшение дифференциального хода. Это обусловлено тем, что механизм уменьшения дифференциального хода коммутационного устройства начинает работать только после того, как отогнутый конец второго рычага, выполненного в виде Г-образной пружины, коснется поверхности микропереключателя. До этого момента никакого уменьшения дифференциального хода не происходит. Отогнутый конец второго рычага при воздействии на него первого рычага проскальзывает по поверхности микропереключателя, что уменьшает прогиб пружины. Вследствие этого уменьшается влияние на дифференциальный ход коммутационного устройства.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности срабатывания микропереключателя путем уменьшения дифференциального хода коммутационного устройства.
Для достижения указанного технического результата в коммутационном устройстве, содержащем кулачок и микропереключатель с приводным элементом и двумя рычагами, каждый из которых одним концом шарнирно закреплен на корпусе микропереключателя, при этом первый рычаг с внешней стороны снабжен роликом, имеющим возможность взаимодействия с кулачком, а второй рычаг расположен между первым рычагом и приводным элементом микропереключателя и имеет возможность взаимодействия с приводным элементом микропереключателя, места крепления рычагов расположены на противоположных концах корпуса микропереключателя, а свободный конец первого рычага имеет возможность воздействия на второй рычаг.
Отличительными признаками данного коммутационного устройства являются: расположение мест крепления рычагов на противоположных концах корпуса микропереключателя и выполнение первого рычага с возможностью воздействия свободным концом на второй рычаг.
Введение в устройство второго рычага указанным образом обеспечивает перемещение приводного элемента микропереключателя на расстояние, большее перемещения ролика микропереключателя, что приводит к уменьшению дифференциального хода коммутационного устройства.
В предлагаемом коммутационном устройстве конец первого рычага может быть выполнен Г-образным. Это упрощает реализацию возможности воздействия конца первого рычага на второй рычаг.
Кроме того, второй рычаг заявляемого устройства может быть выполнен в виде плоской пружины. Применение в качестве второго рычага плоской пружины позволяет смягчить воздействие на приводной элемент микропереключателя. Когда приводной элемент микропереключателя утоплен полностью, а второй рычаг продолжает на него воздействовать, прогибание рычага уменьшит силу, с которой производится воздействие, и тем самым позволит избежать поломку.
Предлагаемое коммутационное устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1, 2.
На фиг.1 схематически изображено коммутационное устройство.
На фиг.2 показано отношение расстояний, на которое при взаимодействии с кулачком перемещается ролик первого рычага и точка взаимодействия второго рычага с приводным элементом микропереключателя.
Коммутационное устройство (фиг.1) содержит кулачок 1, микропереключатель 2 с приводным элементом 3 и первый рычаг 4, один конец которого шарнирно закреплен на корпусе микропереключателя, а с внешней стороны рычага размещен ролик 5. Между первым рычагом и приводным элементом расположен второй рычаг 6, один конец которого шарнирно закреплен на противоположном относительно места крепления первого рычага конце корпуса микропереключателя.
Коммутационное устройство работает следующим образом.
При повороте кулачок 1 выступом упирается в ролик 5, прокручивает его и перемещает вместе с первым рычагом 4. Свободный конец первого рычага 4 перемещается по окружности относительно точки крепления и воздействует на второй рычаг 6, который своим незакрепленным концом нажимает на приводной элемент 3 микропереключателя 2 и вызывает срабатывание последнего. Очевидно (Фиг.2), что при воздействии кулачка конец первого рычага перемещается на большее расстояние, чем центр ролика, при этом точка взаимодействия второго рычага с приводным элементом микропереключателя, как и сам приводной элемент, перемещаются на расстояние, большее, чем конец первого рычага. На чертеже приняты следующие обозначения:
F - направление воздействия кулачка на ролик микропереключателя;
h - расстояние, на которое перемещается центр ролика микропереключателя при взаимодействии с кулачком;
h1 - расстояние, на которое перемещается при этом конец первого рычага;
H1=h1 - расстояние, на которое перемещается точка соприкосновения второго рычага с концом первого;
Н - расстояние, на которое перемещается точка второго рычага, воздействующая на приводной элемент микропереключателя, т.е. перемещение приводного элемента микропереключателя.
Из геометрического сопоставления подобных треугольников очевидно, что перемещение приводного элемента микропереключателя вычисляется по формуле:
,
где а - длина первого рычага;
b - расстояние от точки крепления первого рычага до точки взаимодействия с кулачком;
a1 - расстояние от точки крепления второго рычага до точки взаимодействия с приводным элементом микропереключателя;
b1 - расстояние от точки крепления второго рычага до точки взаимодействия с концом первого рычага.
Очевидно, что величина Н зависит от соотношения указанных расстояний, но при данной конструкции всегда будет больше величины h.
Таким образом создается передаточное отношение между перемещением кулачка и перемещением приводного элемента микропереключателя, что приводит к уменьшению дифференциального хода коммутационного устройства и вследствие этого увеличивает надежность срабатывания микропереключателя.
1. Коммутационное устройство, содержащее кулачок и микропереключатель с приводным элементом и двумя рычагами, каждый из которых одним концом шарнирно закреплен на корпусе микропереключателя, при этом первый рычаг с внешней стороны снабжен роликом, имеющим возможность взаимодействия с кулачком, а второй рычаг расположен между первым рычагом и приводным элементом микропереключателя и имеет возможность взаимодействия с приводным элементом микропереключателя, отличающееся тем, что места крепления рычагов расположены на противоположных концах корпуса микропереключателя и конец первого рычага имеет возможность воздействия на второй рычаг.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что конец первого рычага выполнен Г-образным.
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что второй рычаг выполнен в виде плоской пружины.
