Инерционный включатель



Инерционный включатель
Инерционный включатель
Инерционный включатель
Инерционный включатель
Инерционный включатель

 


Владельцы патента RU 2520596:

Федеральное государственное унитарное предприятие "РОССИЙСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ЯДЕРНЫЙ ЦЕНТР-ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ИМЕНИ АКАДЕМИКА Е.И. ЗАБАБАХИНА" (RU)

Изобретение предназначено для измерения действующих линейных ускорений в системах автоматики летательных объектов. Инерционный включатель, содержит установленные на оси основное инерционное тело, удерживаемое магнитной системой, и подвижный поворотный привод с пазом в боковой стенке и размещенным на нем перемыкателем для переключения контактов контактной системы, корпус с выполненным наклонным пазом с угловой протяженностью, превышающей угловую протяженность паза в подвижном поворотном приводе на угол, достаточный для переключения контактов, два выступа, диаметрально расположенные на дополнительном инерционном теле в виде втулки, взаимодействующие с пазом корпуса и пазом подвижного поворотного привода, втулка установлена на основное инерционное тело и поджата в осевом направлении пружиной с возможностью взаимного осевого перемещения, при этом осевой ход основного инерционного тела относительно втулки не меньше его возможного осевого хода до упора, усилие, создаваемое пружиной, превышает усилие, создаваемое основным инерционным телом при действии уставочного значения ускорения, на которое настроен инерционный включатель, а диаметральные выступы закреплены на втулке, при этом выступающие внутренние концы выступов заходят в кольцевую проточку, выполненную на основном инерционном теле. Технический результат - увеличение стойкости инерционного включателя к высокоинтенсивным ударным воздействием и расширение области его применения.5 ил.

 

Изобретение предназначено для измерения действующих линейных ускорений в системах автоматики летательных объектов.

В настоящее время известны самые различные конструкции инерционных включателей, однако все они, обладая определенными недостатками, не выполняют в полной мере поставленной изобретением задачи.

Известен инерционный включатель-выключатель, срабатывающий по граничному значению ускорения, содержащий корпус, инерционное тело, удерживаемое магнитной системой, контакты [№ ЕР 708467 A1, Н01Н 35/14, 1995 г.].

Инерционное тело выключателя не задемпфировано, поэтому его нецелесообразно использовать для срабатывания при действии вибрации, особенно в случаях, когда амплитуды вибрационных воздействий соизмеримы с уставкой - граничным значением ускорения срабатывания, на которое настроен выключатель.

Данный недостаток является основным, что ограничивает области применения известного выключателя.

Известен инерционный включатель, содержащий корпус, инерционное тело, удерживаемое магнитной системой, контакты и подвижный поворотный привод контактов. Корпус и привод расположены коаксиально с инерционным телом и имеют на боковых стенках наклонные пазы для взаимодействия с радиальными выступами инерционного тела [патент РФ №2192683, H01H 35/14, опубликовано 10.11.2002].

Известный инерционный включатель не обеспечивает свою работоспособность при и после высокоинтенсивных ударных воздействий, так как радиальные выступы, работающие на срез и изгиб при этом, даже при выполнении из высокопрочных материалов могут разрушиться. То есть области применения такого инерционного включателя ограничены.

Известен инерционный включатель, содержащий корпус, контактную систему, установленные на оси основное инерционное тело, удерживаемое магнитной системой, и подвижный поворотный привод с пазом в боковой стенке и размещенным на нем перемыкателем для переключения контактов, причем корпус выполнен с наклонным пазом с угловой протяженностью, превышающей угловую протяженность паза в подвижном поворотном приводе на угол, достаточный для переключения контактов, а с наклонным пазом корпуса и пазом подвижного поворотного привода взаимодействуют диаметрально расположенные выступы [патент РФ №2193800, H01H 35/14, опубликовано 27.11.2002].

Известный инерционный включатель так же как и предыдущий не обеспечивает высокой стойкости к высокоинтенсивным ударным воздействиям.

Этот инерционный включатель рассматривается в качестве прототипа.

Задача, на решение которой направлено изобретение, - создание инерционного включателя, работоспособного при и после воздействия высокоинтенсивных ударных ускорений.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, - увеличение стойкости инерционного включателя к высокоинтенсивным ударным воздействиям и расширение области его применения

Указанный технический результат достигается тем, что инерционный включатель, содержащий корпус, контактную систему, установленные на оси основное инерционное тело, удерживаемое магнитной системой, и подвижный поворотный привод с пазом в боковой стенке и размещенный на нем перемыкатель для переключения контактов, причем корпус выполнен с наклонным пазом с угловой протяженностью, превышающей угловую протяженность паза в подвижном поворотном приводе на угол, достаточный для переключения контактов, а с наклонным пазом корпуса и пазом подвижного поворотного привода взаимодействуют диаметрально расположенные выступы, согласно изобретению снабжен дополнительным инерционным телом - втулкой, установленной на основное инерционное тело и поджатой в осевом направлении пружиной, с возможностью взаимного осевого перемещения, при этом осевой ход основного инерционного тела относительно втулки не меньше его возможного осевого хода до упора, причем усилие, создаваемое пружиной, превышает усилие, создаваемое основным инерционным телом при действии уставочного значения ускорения, на которое настроен инерционный включатель, а диаметральные выступы закреплены на втулке, при этом их выступающие внутренние концы заходят в кольцевую проточку, выполненную на основном инерционном теле.

Введение в конструкцию инерционного включателя дополнительного инерционного тела - втулки, установленной на основное инерционное тело и поджатой в осевом направлении пружиной, с возможностью взаимного осевого перемещения, с обеспечением осевого хода основного инерционного тела относительно втулки не меньшего его возможного осевого хода до упора, и обеспечение превышения усилия, создаваемого пружиной, усилия, создаваемого инерционным телом при действии уставочного значения ускорения, на которое настроен инерционный включатель, и закрепление диаметральных выступов на втулке, с заходом их выступающих внутренних концов в кольцевую проточку, выполненную на основном инерционном теле, позволяет «разгрузить» радиальные выступы при высокоинтенсивных ударных воздействиях. Основное инерционное тело, имеющее более значительную массу, чем втулка, перемещаясь в осевом направлении при высокоинтенсивных ударных воздействиях до упора, «не участвует» в создании нагружений на радиальные выступы, последние при этом нагружаются лишь усилием пружины и инерционной силой втулки. То есть стойкость инерционного включателя к высокоинтенсивным ударным воздействиям значительно повышается.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».

Новые признаки, которые содержит отличительная часть формулы изобретения, не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 приведен продольный разрез инерционного включателя в исходном состоянии.

На фиг.2 - поперечный разрез А-А на фиг.1 (контакты в исходном состоянии).

На фиг.3 - форма паза в корпусе.

На фиг.4 - форма паза в подвижном приводе контактной системы.

На фиг.5 - продольный разрез инерционного включателя (положение инерционных тел при действии высокоинтенсивных ускорений малой длительности.

Инерционный включатель содержит кожух 1, в котором размещен корпус 2 с наклонным пазом 3 и противоположным ему окном 4 на боковой стенке, в которые входят шарикоподшипники 5, установленные на диаметральных выступах 6, закрепленных на дополнительном инерционном теле - втулке 7, установленной на основном инерционном теле 8, которое, в свою очередь, установлено на оси 9, снабженной шарикоподшипниками 10. Втулка 7 поджата пружиной 11. Взаимное перемещение основного инерционного тела 8 и втулки 7 ограничивают выступающие внутренние концы 12 диаметральных выступов 6, входящие в кольцевую проточку 13 основного инерционного тела 8.

Масса дополнительного инерционного тела - втулки 7 значительно меньше массы основного инерционного тела 8.

Для уменьшения трения основного инерционного тела 8 на оси 9 в канавках 14 основного инерционного тела 8 размещены шарики 15. На оси 9 также расположен подвижный поворотный привод 16 с пазом 17 в боковой стенке и окном 18. В пазу 17 размещен шарикоподшипник 5 с выступом 6. На подвижном поворотном приводе 16 размещен перемыкатель в виде кулачка 19 для переключения контактов 20, установленных на токовыводах 21, размещенных в плате 22 через изоляторы 23. Основное инерционное тело 8 удерживается в исходном положении магнитной системой, состоящей из магнита 24, закрепленного в основном инерционном теле 8, и регулировочной гайки 25, являющейся якорем магнитной системы. Кожух 1, корпус 2, основное инерционное тело 8 и подвижный поворотный привод 16 выполнены из немагнитных материалов.

Осевой ход основного инерционного тела 8 относительно втулки 7 превышает его осевой ход до упора торцом в подвижный поворотный привод 16, а усилие, создаваемое пружиной 11 превышает усилие, создаваемое основным инерционным телом 8 при действии уставочного значения ускорения, на которое настроен инерционный включатель (фиг.1-4).

Инерционный включатель работает следующим образом.

При действии ускорения в осевом направлении а величиной, меньшей уставочного, основное инерционное тело 8 и втулка 7 остаются в исходном положении, так как усилие притяжения основного инерционного тела 8 магнитной системой превышает силу, действующую на инерционные тела 7, 8 от ускорения. Инерционный включатель не срабатывает (контакты остаются в исходном состоянии).

При действии ускорения с величиной, равной или большей на определенную величину уставочного ускорения в осевом направлении а, основное инерционное тело 8 вместе с втулкой 7 перемещается в противоположном направлении, одновременно поворачиваясь от взаимодействия одного шарикоподшипника 5 с наклонным пазом 3 корпуса 2.

Подвижный поворотный привод 16 в начале движения основного инерционного тела 8 и втулки 7 не поворачивается. Поворот происходит в конце движения основного инерционного тела 8 и втулки 7 из-за разницы угловых размеров пазов 3, 17. Вместе с подвижным поворотным приводом 16 поворачивается кулачок 19, закрепленный на нем. Кулачок 19 замыкает и размыкает соответствующие контакты 20. Угловая протяженность паза 3 превышает угловую протяженность паза 17 на величину угла поворота кулачка 19 для переключения контактов 20.

После прекращения действия ускорения магнитная система возвращает основное инерционное тело 8 с втулкой 7 в исходное состояние, при этом контакты 20, взаимодействуя с кулачком 19, также принимают исходное состояние.

При действии ускорения с величиной, значительно большей уставочного значения в осевом направлении а (фиг.5), основное инерционное тело 8 перемещается в противоположном направлении до упора, сжимая пружину 11. При этом втулка 7 с запаздыванием относительно основного инерционного тела 8 начинает перемещаться в осевом направлении, одновременно поворачиваясь от взаимодействия одного шарикоподшипника 5 с наклонным пазом 3 корпуса 2. При поступательно-вращательном движении втулки 7 в конце ее хода второй шарикоподшипник 5 взаимодействует со стенкой паза 17 подвижного поворотного привода 16 и поворачивает его, переключая кулачком 19 контакты 20. В этом режиме работы инерционного включателя (при действии высокоинтенсивных ускорений) шарикоподшипники 5 и диаметральные выступы 6 будут нагружены только усилием пружины 11 и инерционной силой втулки 7, то есть не разрушатся.

При действии в направлении а высокоинтенсивных ударных ускорений малой длительности втулка 7 не успевает сместиться из исходного положения или, сместившись на небольшое расстояние, снова возвращается обратно, не переключая кулачком 19 контакты 20, так как основное инерционное тело 8, не связанное непосредственно с подвижным поворотным приводом 16, после прекращения действия ударного ускорения успевает возвратиться обратно в исходное положение.

При действии линейных и вибрационных ускорений в боковых направлениях из-за использования шарикоподшипниковых опор, обеспечивающих малые коэффициенты трения, их влияние на погрешность срабатывания инерционного включателя будет незначительно. Применение шарикоподшипниковых опор также позволяет обеспечивать настройку инерционного включателя на малые ускорения срабатывания.

Регулировка ускорения срабатывания инерционного включателя осуществляется регулировочной гайкой 25, выполненной из магнитомягкого материала.

Таким образом, применение заявленного инерционного включателя позволит повысить его стойкость к высокоинтенсивным ударным ускорениям, то есть снять ограничения по действующим линейным ускорениям, что значительно расширит возможные области его применения.

Представленные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно для измерения действующих линейных ускорений в системах автоматики летательных объектов;

- для заявленного устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить увеличение стойкости инерционного включателя к высокоинтенсивным ударным воздействиям и расширить области его применения.

Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Инерционный включатель, содержащий корпус, контактную систему, установленные на оси основное инерционное тело, удерживаемое магнитной системой, и подвижный поворотный привод с пазом в боковой стенке и размещенный на нем перемыкатель для переключения контактов, причем корпус выполнен с наклонным пазом с угловой протяженностью, превышающей угловую протяженность паза в подвижном поворотном приводе на угол, достаточный для переключения контактов, а с наклонным пазом корпуса и пазом подвижного поворотного привода взаимодействуют диаметрально расположенные выступы, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным инерционным телом - втулкой, установленной на основное инерционное тело и поджатой в осевом направлении пружиной с возможностью взаимного осевого перемещения, при этом осевой ход основного инерционного тела относительно втулки не меньше его возможного осевого хода до упора, причем усилие, создаваемое пружиной, превышает усилие, создаваемое основным инерционным телом при действии уставочного значения ускорения, на которое настроен инерционный включатель, а диаметральные выступы закреплены на втулке, при этом их выступающие внутренние концы заходят в кольцевую проточку, выполненную на основном инерционном теле.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к исполнительным коммутирующим устройствам датчиков требуемого физического параметра систем автоматики взрывоопасных технических объектов, которые могут подвергаться аварийным воздействиям.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к инерционным датчикам порогового действия, и предназначено для контроля за достижением ускорений движущихся объектов пороговых уровней, в том числе при столкновении с другими объектами, например, при транспортных авариях.

Изобретение относится к исполнительным коммутирующим устройствам пороговых датчиков физических параметров для систем автоматики взрывоопасных технических объектов, которые могут подвергаться аварийным воздействиям.

Изобретение относится к исполнительным коммутирующим устройствам пороговых датчиков физических параметров для систем автоматики взрывоопасных технических объектов, которые могут подвергаться аварийным воздействиям.

Изобретение относится к исполнительным коммутирующим устройствам пороговых датчиков физических параметров для систем автоматики взрывоопасных технических объектов, которые могут подвергаться аварийным воздействиям.

Изобретение относится к инерционным переключателям для систем автоматики различных технических объектов, подвергающихся воздействиям линейных ускорений. .

Изобретение относится к инерционным включателям для систем автоматики различных технических объектов, подвергающихся воздействиям линейных ускорений. .

Изобретение относится к датчикам измерения ускорения движущегося объекта и может быть использовано в системах торможения различных транспортных средств. .

Изобретение относится к технике выявления изменения скорости транспортного средства. .

Изобретение предназначено для регистрации действующих линейных ускорений в системах автоматики летательных аппаратов и систем безопасности автомобилей. Инерционный включатель содержит корпус, осевую направляющую, расположенное на ней инерционное тело с радиальными выступами, привод контактов, коаксиально расположенные друг в друге и относительно инерционного тела подвижные поворотные втулки с наклонными пазами на боковых стенках для взаимодействия с радиальными выступами инерционного тела при его поступательном перемещении. Наклонные пазы выполнены с наклоном в противоположные стороны. На одной из втулок установлены постоянные магниты, а втулки выполнены из немагнитного металла с высокой электрической проводимостью. Технический результат - повышение надежности инерционного включателя при действии высокоинтенсивных ударных и вибрационных ускорений при полете и сохранение исходного состояния контактов при аварийных падениях в составе объекта использования. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к приборостроению, к исполнительным магнитным механизмам. Магнитное пороговое устройство содержит постоянный магнит, магнитопроводы, примыкающие к его полюсам и образующие рабочий зазор для размещения в нем якоря, упор исходного положения якоря и стержень из магнитомягкого материала, установленный в одном из магнитопроводов с возможностью перемещения параллельно направлению намагниченности постоянного магнита. Каждый магнитопровод выполнен с выступом, обращенным в рабочий зазор, а стержень выполнен с концевой частью переменного сечения и установлен с возможностью перемещения внутрь отверстия, выполненного в другом магнитопроводе. Технический результат состоит в повышении точности срабатывания устройства, снижении трудоемкости регулирования магнитного усилия и улучшении массогабаритных характеристик устройства. 2 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к инерционным датчикам порогового действия, и предназначено для контроля за достижением ускорениями, действующими на объект при столкновении с другими объектами, например, при транспортных авариях, пороговых уровней. Инерционный датчик содержит размещенное в корпусе с упором инерционное тело, поджатое к одной стороне упора и имеющее со стороны опорной поверхности хвостовую часть. Датчик имеет неподвижный контакт в виде кольца, размещенного на другой стороне упора и соединенного с одним токовыводом, и подвижный контакт, который закреплен на хвостовой части инерционного тела и соединен гибким токопроводом с другим токовыводом. Технический результат - повышение надежности замыкания электрических контактов датчика и отсутствие самопроизвольного срабатывания датчика при поломке рабочей пружины. 1 ил.

Изобретение относится к инерционным датчикам порогового действия и предназначено для контроля над достижением ускорений движущихся объектов пороговых уровней, в том числе при столкновении с другими объектами. Включатель инерционный содержит герметичный корпус, направляющую втулку для свободного перемещения инерционного тела и панель с контактными парами. Выключатель снабжен также устройством блокировки, состоящим из запирающей втулки и шариков, расположенных в выборках на торце запирающей втулки, и поворотным поляризованным электромагнитным приводом, соединенным с устройством блокировки. Инерционное тело выполнено в виде шара и прижато цилиндрической пружиной к стенке направляющей втулки, причем на шаре закреплена через изолятор подвижная часть главного контакта. Технический результат - расширение области применения за счет повышения стойкости к внешним механическим воздействиям и обеспечения замыкания главного контакта при воздействии перегрузки, направленной вдоль и под углом к оси выключателя. 3 ил.

Инерционный включатель содержит корпус, инерционное тело на направляющей оси, контакты, а также неподвижную направляющую и подвижный поворотный привод контактов, расположенные коаксиально с инерционным телом и имеющие на боковых стенках пазы. Выключатель снабжен внешней втулкой, коаксиально расположенной между неподвижной направляющей и подвижным поворотным приводом с возможностью поворота относительно них и с наклонным пазом на боковой стенке. Выключатель снабжен подпружиненной и охватывающей инерционное тело втулкой, радиальные выступы которой взаимодействуют с пазами поворотного привода, внешней втулки и неподвижной направляющей. Один выступ с внутренней стороны взаимодействует с инерционным телом при его перемещении на направляющей оси. Пазы во внешней втулке и в неподвижной направляющей выполнены с наклоном в противоположные стороны. Паз в подвижном поворотном приводе выполнен со стенками, параллельными направляющей оси. По крайней мере со стороны одного торца неподвижной направляющей установлены постоянные магниты с магнитопроводами. Неподвижная направляющая выполнена из немагнитного металла, а внешняя втулка - из немагнитного металла с высокой электрической проводимостью. Технический результат - повышение надежности работы выключателя при высокоинтенсивных ударных и вибрационных ускорениях и сохранение исходного состояния контактов при аварийных падениях в составе объекта использования. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Инерционный включатель содержит корпус, инерционное тело, размещенное на центральной оси, неподвижную направляющую, имеющую на боковых стенках наклонные пазы, контакты, перемыкатель и поворотный привод контактов. Включатель снабжен втулкой с радиальными выступами, закрепленной на инерционном теле, и внешней втулкой с наклонными пазами, коаксиально расположенной между неподвижной направляющей и втулкой, поджатой пружиной. С торцов на неподвижной направляющей размещены по окружности по две группы постоянных магнитов чередующейся полярности, между полюсами которых расположены цилиндрические кольца из материала с высокой электрической проводимостью, закрепленные на торцах внешней втулки. Пазы на боковых стенках неподвижной направляющей и внешней втулки наклонены во взаимно противоположные стороны и взаимодействуют с радиальными выступами втулки. Привод снабжен радиальным выступом, закрепленным на центральной оси и входящим в паз инерционного тела с возможностью его осевого перемещения. На торце центральной оси размещен диск с пазом на внешнем диаметре для захода поворотного рычага зубчатого сектора, взаимодействующего через зубчатую передачу с поджатым пружиной перемыкателем контактов. Технический результат - расширение области применения путем обеспечения работоспособности инерционного включателя при действии высокоинтенсивных ударных и вибрационных ускорений при полете и сохранения исходного состояния контактов при аварийных падениях в составе объекта использования. 2 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, а именно - к инерционным датчикам порогового действия, осуществляющим регистрацию и запоминание в автономном режиме (без источника электропитания) информации о достижении ускорением заданных предельных уровней. Датчик предельных ускорений содержит корпус с установленным в нем инерционным телом, предварительно поджатым к упору упругим элементом, установленным с возможностью перехода из одного устойчивого положения в другое путем прощелкивания. Упругий элемент выполнен в виде гибкой тарельчатой пружины с краевыми гофрами, имеющей на участке рабочего хода отрицательную жесткость, при этом в центральном отверстии тарельчатой пружины установлено инерционное тело сферической формы. Технический результат: повышение точности срабатывания датчика при действии ускорений, действующих вдоль и под углом к оси датчика, в том числе ударных импульсов произвольной формы, и повышение устойчивости в условиях вибронагружений. 2 ил.
Наверх