Геликоидальный потенциометр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Республик (11))73481 7 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.07.77 (21) 2501940/18-21 с присоедииением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

Н 01 С 10/24

Гоеударотеенный комитет

СССР

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 25.05.80 (53) УДК 621.316. ) .8 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Н. Борисовский, Х. С. Гоштейн, Г. Н. Гурьев и В. А. Железнов (71) Заявитель (54) ГЕЛИКОИДАЛЬНЫЛ ПОТЕНЦИОМЕТР

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в автоматических устройствах и системах вычислительной техники.

Известен геликоидальный потенциометр, содержащий проволочный резистивный элемент (1).

Недостатком такого устройства является то, что ходовой винт имеет бесконечную винтовую линию (правую и левую резьбы) и выполнен из латуни, что понижает надежность потенциометра, уменьшает срок служ- >0 бы и приводит к потере информации (сбою) из-за скрытых дефектов ходового винта как при его изготовлении, так и при эксплуата- ции.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является геликоидальный потенциометр, содержащий ротор с направляющими и ходовым винтом, статор с резистивным элементом в виде спиральной обмотки, каретку с угольником и палец (2).

Недостатком этого устройства является низкая надежность.

Цель изобретения — повышение надежности — достигается тем, что геликоидаль2 ный потенциометр, содержащий ротор с направляющими и ходовь1м винтом, статор с резистивным элементом в виде спиральной обмотки, каретку с угольником и палец, снабжен профилированным кулачком, расположенным на пальце, и пружиной, закрепленной одним концом на угольнике каретки, а другим — на кулачке.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлена конструкция предлагаемого потенциометра; на фиг. 3детали механизма опускания щетки.

Потенциометр состоит из статора 1, в котором заключен резистивный элемент в виде спиральной обмотки 2 и ротора 3.

Ротором 3 являются спаренные направляющие (нижняя направляющая служит одновременно и токопроводом), по которым перемещается каретка 4, несущая на себе токосъемную щетку 5, контактирующую с обмоткой 2 статора 1. Ротор 3 оканчивается выходным валом 6.

Для принудительного перемещения каретки 4 по направляющим ротора 3 в осевом направлении при вращении ротора служит неподвижно закрепленный ходовой винт 7 с правой или левой резьбой. Для регулиоднои стороны к нему крепится крышка 10 ротора 3, а с другой — втулка с посадочным диаметром.

Для получения разнообразных зависимостей сопротивления обмотки, потенциометр содержит набор статоров, шаг намотки которых выполняется равномерным для линейных функций и переменным для синусных, косинусных, тангенсных и других функций.

Устройство работает следующим образом.

При вращении выходного вала 6 вращается ротор 3 потенциометра, при этом одна из направляющих ротора 3, расположенная в пазу каретки 4, поворачивает ее вокруг ходового винта 7, закрепленного жестко по отношению к статору 1 потенциометра.

Поступательное движение контактной щетки 5 осуществляется посредством резьбы ходового винта 7, имеющего шаг, равный шагу спирали статора 1, по которой скользит палец 9, представляющий собой

1/2 витка гайки с резьбой, профиль которой согласуется с профилем резьбы ходового винта 7. Таким образом, суммарное движение (круговое и поступательное) дает возможность перемещения контактной щетки 5 по обмотке статора 1.

При изменении направления вращения выходного вала 6 в обратную сторону ка- ретка 4 перемещается так же в обратную сторону и соответственно с ней щетка 5.

Имеющиеся в изделии, где установлен потенциометр, упоры не позволяют сработать механизму опускания изделий так как рабочий угол потенциометра 7200 5О, а упоры ограничивают угол поворота выходного вала в пределах 7200 .

При разборке потенциометра выходной вал 6 вращается по часовой стрелке до упора выступа кулачка 13 в боковой диск 14 (при этом щетка 5 выйдет на нерабочий участок намотки). При этом кулачок 13 и рычаг 15 поворачиваются на некоторый угол.

Щетка 5 опускается (приближается к ходовому винту 7) и ротор 3 может быть свободно вынут из статора 1.

Предлагаемый потенциометр позволил повысить срок службы потенциометров до

3000 ч., увеличить скорость с 1 об/мин до

10 об/мин и более.

Конструкция потенциометра исключает потерю информации (сбой), имеющую место в потенциометрах с ходовым винтом с бесконечной винтовой линией. Возросла надежность потенциометров из-за спиральной щетки и применения обмотки из драгметалла.

Одноходовой винт значительно проще в изготовлении, отпадают такие операции, как рихтовка, калибровка и прикатка винтов.

Все это позволяет снизить себестоимость изготовленйя потенциометров на 20 — 30% при одновременном увеличенич их качества и срока службы.

734817

3 ровки положения ходового винта 7 по оси потенциометра служит шайба 8, которая . на чертеже не видна, а лишь указано ее местоположение. Шаг ходового винта 7 равен шагу спирали обмотки 2 статора 1. Для обеспечения поступательного перемещения каретки 4 по направляющим служит палец

9 (фиг. 3), выполненный в виде половины витка резьбы, связывающий каретку 4 с ходовым винтом 7 и последовательно направляемый канавкой резьбы до упора в крышку 10.

Для предохранения щетки 5 от повреждения при сборке (или разборке) потенциометра, на каретке 4 помещен механизм опускания щетки 5 (фиг. 3), состоящий из угольника 11, пружины 12 и кулачка 13 с высту1S пом, которыи в краинем положении каретки

4 упирается в боковой диск 14. Кулачок 13 взаимодействует с рычагом 15, на котором закреплена щетка 5. Благодаря механизму опускания щетка 5 отводится от обмотки 2, и ротор 3 удаляется из статора 1 без повреж- 2о дения щетки 5.

Статор 1 изготовлен путем заливки эпок- сидным компаундом, обеспечивающим закрепление витков от смещения, причем спираль с обмоткой 2 сопротивления своей на.:ружнои частью на половину диаметра спиИ рали запечена в эпоксидный компаунд, а другая половина спирали с намоткой, свободная от компаунда, предназначена для. контактирования со щеткой 5.

Спираль выполнена, например, из 22 3о витков медной изолированной проволоки, из которых 20 витков являются рабочими. Для удобства расчета сопротивления потенциометра рабочий участок (20 оборотов) условно разбит на 200 кадров. Каждый Кадр равен 30,. На рабочий участок спирали намотана обмотка 2 (резистивный элемент)

«голой» проволоки из драгоценного металла. Для удобства намотки и улучшения условий работы потенциометра на крайних витках (1-м и 22-м) спирали намотано по

2 кадра (по 72 ) обмотки, т. е. имеются с обеих сторон намотки нерабочие участки.

Рабочий угол потенциометра 7200,1О.

При этом щетка 5 контактирует с обмоткой

2 в пределах всего рабочего угла при вращении ротора 3 в обоих направлениях.

При использовании потенциометра в изделиях щетка 5 не должна выходить за пределы рабочего участка (20 витков), что должно обеспечиваться упорами в изделии, где применен потенциометр, ограничивающий поворот выходного вала в пределах 7200

Статор 1 потенциометра крепится в изделиях неподвижно. Г1ри этом на статоре 1 имеется посадочный диаметр 20А, (для рассматриваемого примера), выполненный с высокой точностью для точной установки потенциометра и исключения эКсцентриситета при установке потенциометра .

Для удобства сборки и разборки потенциометра статор 1 выполнен сквозным, с

734817

5 оР куй изобрете„и, Геликоидальный потен и и потенциометр, содержавинб о, у с уголь лью повышении н чаюи1ийсЯ фил ия надежности о м к лачком ом, расположенЬ ным на пальце, и пр жи одним концо ужинои, закрепленн м на угольник ои

fHM — на к кулачке. е каретки а д

) 1 1сточники ин P H HHtb e ормации е во внимание „и

1. Авторское с ри экспертизе Й 390583 детельство СССР

3 " Н pi С 5/02 i

Авторское сви

1972. № 128059 идетельство СССР

Н 01 С 5/02, 1959 (прототип).

734817

Редактор Н. Каменская

Зак аз 2098/54

Составитель Л. Беспалова

Техред К. Шуфрнч Корректор Ю. Макаренко

Тираж 844 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4