Способ электроэрозионных испыта-ний kohtaktob и устройство дляосуществления этого способа

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реснубпик (61) Дополнительное к авт, саид-ву (22) Заявлено 301079 (21) 2837864/24-07 (51) М

3 с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 05 В 23/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.0 81. Бюллетень 1 1о 28 (53) УДК 621 318 .5.004.5(088.8) Дата опубликования описания 300781 (72) Авторы изобретения

М. В. Маслов, В. P. Русаков, Е. И. Ботов и- В. В.с Демьянов

Специальное конструкторскс1е бюро:при --заводе " Кузбассрадио"

vr

= --==-4 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННЫХ ИСПЬ ТАНИЙ КОНТАКТОВ

И УСТРОИСТВО ДЛЯ ОСУ1ЦЕСТВЛЕНИЯ ЭТОГО

СПОСОБА

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к электрическим аппаратам и может использоваться для испытаний электроэрозиоьной устойчивости их контактов.

Известен способ электроэрозионных испытаний контактов, основанный на различии значений напряжений обрыва жидких. металлических мостиков различ- 1О ных контактных материалов, (11.

Этот способ не позволяет автоматизировать процесс определения момента разрушения материала покрытия контактов до материала их основы.

Известен также способ электроэрозионных испытаний контактов жидких металлических мостиков материалов покрытия и основы контактов, возникающих при размыкании контактов f2) .

Указанный способ не позволяет автоматизировать процесс определения момента разрушения материала, особенно дра-оценных металлов (золота, серебра, их сплавов), покрытия контактов до материала их основы при проведении ресурсных испытаний электрических контактов, так как определение момента разрушения производят визуально по изменению падения напряже- эы ния на контактах, например, с помощью осциллографа.

Цель изобретения — автоматизация процесса определения момента разрушения материала покрытия контактов до материала их основы.

Указанная цель достигается тем, что в известном способе электроэрозионных испытаний контактов, основанном на различии значений напряжений обрыва жидких металлических мостиков материалов покрытия и основы контактов, определение момента разрушения материала покрытия до материала основы производят по моменту изменения интервала времени, от времени изменения напряжения на размыкающих контактах, при обрыве жидкого металлического мостика материала покрытия,до времени изменения напряжения при обрыве жидкого металлического мостика материала основы.

Кроме того, в устройство для осуществления этого способа, содержащее регулируемый источник постоянного тока, подключенный к клеммам для подключения испытуемых контактов, введены блок опорных напряжений, схемы сравнения напряжений, триггер с раздельными входами, генератор счетных

851340 импульсов, счетчики импульсов, ревер,сивный счетчик импульсов, логические, элементы И, схема сравнения кодов, схема индикации, схема установки,при этом один из входов каждой из схем сравнения напряжений подключен к .клеммам для подключения испытуемых контактов, другой вход каждой из ко, торых подсоединен к соответствующему выходу блока опорных напряжений, выод одной из схем сравнения напряжеий подключен к установочному входу триггера и к установочному входу реверсивного счетчика импульсов, суммирующий вход которого подключен к выходу одного из, логических элемент®в H к одному из входов которого подключен выход триггера, к другому

его входу подсоединен выход генератора счетных импульсов, выход другого логического элемента И подключен к вычитающему входу реверсивного счет- Щ чика импульсов и к входу одного из счетчиков импульсов, выход которого подсоединен к входу другого счетчика импульсов, к одному из входов этого логического элемента И подключен выход генератора счетных импульсов,к другому его входу подсоединен выход третьего логического элемента И,один из входов которого подключен к выходу реверсивного счетчика импульсов, другой вход этого логического элемента подсоединен к выходу третьего счетчика импульсов, вход которогс подключен к одному из входов четвертого логического элемента И и третьему входу третьего логического элемента И,выход З5 этого счетчика импульсов подключен .к другому входу четвертого логического элемента И, выход которого подсоединен к управляющему входу схемы сравнения кодов, к одному из входов кото- 40 рой подключен выход кода реверсивного счетчика импульсов, к другому ее входу подсоединен выход кода другого счетчика импульсов, выход схемы сравнения кодов подключен к входу схемы индикации, выход другой схемы сравнения напряжений подсоединен к одному из раздельных входов триггера, к другому раздельному входу которого подключен выход третьей схемы сравне- © ния напряжений, выход четвертой схемы сравнения напряжений подсоединен к входу третьего счетчика импульсов и к входу четвертого счетчика импульсов, к установочному входу каждого иэ счетчиков импульсов подключен выход схемы установки.

На фиг. 1 изображены кривые зависимости падения напряжения на размыкающих контактах от времени, поясняющее способ электроэрозионных испыта- @» ний; на фиг. 2 — схема устройства для осуществления этого способа.

Способ электроэрозиОнных испытаний контактов осуществляют следующим образом, Испытуемые контакты подключают к регулируемому источнику постоянного тока, устанавливают соответствующий электрический режим и начинают их периодически замыкать и размыкать.

При размыкании обрыва жидких металлических мостиков заранее известны: для материала покрытия, например золота — Е„(кривая 1 на фиг. 1), для материала основы, например, серебра—

Е (кривая 2 на фиг. 1) . Пока мате" риал покрытия не разрушился до материала основы, напряжение обрыва жидкого металлического мостика равно Е (для золота - 0,88B),работа происходит на кривой 1, при этом, например, с помощью счетно-импульсного метода, выделяют интервал времени, заключенный между значениями напряжения Е и Е и периодически от размы2 кания к размыканию его контролируют.

Как только материал покрытия разрушится до материала основы, напряжение обрыва жидкого металлического мостика будет равно Е (для сереб2 ра - 0,36 8) работа происходит на кривой 2, при этом интервал времени,заключенный между значениями напряжений

Е и Е„ изменится и будет равен с

По моменту изменения интервала времени фиксируют момент разрушения покрытия контактов, что особенно важно при определении ресурсных возможностей контактов с тонкими покрытиями драгоценными металлами. устройство для осуществления этого способа содержит регулируемый источник 3 постоянного тока, подключенный к испытуемым контактам 4, схемы

5, 6, 7, 8 сравнения напряжений, блок

9 опорных напряжений, триггер 10 с раздельными входами, генератор 11 счетных импульсов, логические элементы И 12, 13, 14, 15, схему 16 сравнения кодов, реверсивный счетчик 17 импульсов, счетчик 18, 19, 20, 21 импульсов, схему 22 индикации, схему

23 установки, при этом один из входов схем 5, 6, 7, 8 сравнения напряжений подключен к испытуемым контактам 4, другой вход каждой из схем 5, 6, 7, 8 сравнения подключен к соответствующему выходу блока 9 опорных напряжений, выход схемы 5 сравнения напряжений подключен к установочному входу триггера 10 и к установочному входу реверсивного счетчика 17 импульсов, суммирующий вход которого подключен к выходу логического элемента И 12, к одному из входов которого подключен выход триггера 10, к другому его входу подсоединен выход генератора.

11. счетных импульсов, выход,логического элемента И 13 подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика

17 и к входу счетчика 21, выход которого подсоединен к входу счетчика 18, к одному из входов этого логического элемента И подключен выход генерато851340. ра 11 счетных импульсов, к другому . его входу подсоединен выход логического элемента И 14, один из входов которого подключен к выходу реверсивного счетчика 17, другой вход этого логического элемента подсоединен к выходу счетчика 19 импульсов, вход которого подключен к одному из входов логического элемента И 15 и к третьему входу логического элемента И

14, выход счетчика 19 импульсов подключен к другому входу логического ® элемента И 15, выход которого подсоединен к управляющему входу схемы 16 сравнения кодов,к одному из выходов

1 которой подключен выход кода реверсивного счетчика 17, к другому ее 15 входу подсоединен выход кода счетчика 18 импульсов, выход схемы 16 сравнения кодов подключен к входу схемы 22 индикации, выход схемы б сравнения напряжений подсоединен к одно- Щ му из раздельных входов триггера

10, к другому раздельному входу которого подключен выход схемы 7 сравнения напряжений, выход схемы 8 сравнения напряжений подсоединен к входу 2 счетчика 19 импульсов и к входу счетчика 20 импульсов, к установочному входу каждого из счетчиков 18, 19, 20, 21 импульсов подключен выход схемы 23 установки.

В исходном состоянии испытуемые контакты 4 замкнуты и схема 5 сравнения напряжений формирует на своем выходе сигнал, поступающий на устано-. вочный вход триггера 10 и установочный вход реверсивного счетчика 17 импульсов и приводящий их в исходное положение. Сигналом "установка" с выхода схемы 23 установки приводятся в исходное состояние счетчики 18, 19, 20, 21 импульсов. 40

Устройство работает следующим образом.

При раэмыканий испытуемых контактов 4 падение напряжения на них на-. чинает расти и в какой-то момент до- 4 стигает напряжения срабатывания схемы 5 сравнения напряжений, Сигнал удержания с ее выхода исчезает и устройство готово к работе. При дальнейшем возрастании падения напряжения на размыкающих контактах 4 до значения Е>(фиг. 1) срабатывает схема б сравнения напряжений, при этом триггер 10 переводится в такое состояние, при котором íà его выходе устанавливается сигнал логическая

"1", который поступае на вход логического элемента И 12 и разрешает прохождение через него счетных импульсов элемента на суммирующий вход реверсивного счетчика 17. При даль- Щ нейшем возрастании падения напряжения на размыкающих контактах 4 до значения Е1 срабатывает схема.7 сравнения напряжений, сигнал с выхода которой поступает на вход триггера 10 и устанавливает на его выходе сигнал логический "0", запрещающий прохождение счетных импульсов через логический элемент И 12. K этому моменту в реверсивном счетчике 17 зафиксировалось число импульсов, пропорциональное возрастанию падения напряжения на жидком металлическом мостике, образующемуся на размыкающих контактах

4, от значения Е до значения Е (фиг. 1). При достижении падения напряжения на размыкающих контактах 4 порога срабатывания схемы 8 сравнения напряжения на ее выходе формируется сигнал логическая "1",поступакщий на один из выходов логического элемента

И 14, на других входах которого к этому времени присутствуют сигналы логическая "1" с выходов реверсивного счетчика 17 и счетчика 19 импульсов.

При этом на выходе логического элемента И 14. формируется сигнал, поступающий на вход логического элемента !

И 13 и разрешающий прохождение счетных импульсов на вычитающий вход реверсивного счетчика 17 и на вход счетчика 21 импульсов. В тот момент, когда в реверсивном счетчике 17 зафиксируется нулевое состояние, сигнал об Фтом с его выхода поступает на один из входов логического элемента

И 14 и запрещает прохождение счетных импульсов через логический элемент

И 13.

Для обеспечения достоверности определения момента разрушения материала покрытия до материала основы контактов в устройстве использовано ус реднение времени.. t существования жидкого металлического мостика (кривая 1, фиг.1) от момента времени,соответствующего напряжению Е до момента времени, соответствующего напряжения Е„ за первые и (обычно 1020) переключений. Для этого использованы счетчики 21, 19 каждый из которых имеет емкость счета и импульсов. За время первого размыкания контактов 4 в счетчике 18 зафиксируется число, пропорциональное времени деленому на й. При этом счетчики 19, 20 зафиксируют первое размыкание контактов 4. При замыкании контактов 4 срабатывает схема 5 сравнения напряжений и сигнал с ее выхода приводит триггер 10 и реверсивный счетчик 17 в исходное состояние. При последующих размыканиях контактов 4 устройство работаеТ аналогично описанному выме. В течение первых и раэмыканий происходит определение среднего арифметического значения времени t

Ф существования жидкого металлического мостика материала покрытия контактов.

После первых и размыканий в счетчике 18 запоминается число импульсов, пропорциональное среднему арифметическому значению времени tg . В этот момент с выхода счетчика 19 на вход

851340 логического элемента И 14 поступает

1сигнал, формирующий на ее выходе сигнал, поступающий через него счетных импульсов. Одновременно с этим на

@код логического элемента И 15 с выхода счетчика 19 поступает сигнал, Разрешающий прохождение на управляющий вход схеьы 16 сравнения кодов сигнала с выхода схемы 8 сравнения

Напряжений, срабатывающий при дальнейшем возрастании напряжения на разьыкаемых контактах 4, превышающем значение Е {фиг. 1). На другие входы схемы 16 сравнения кодов поступают выходные коды реверсивного счетчика 17 и счетчика 18.

При последующих размыканиях контактов 4 устройство работает аналогично. При разрушении материала покрытия контактов 4 до материала их основы работа будет происходить на кривой 2. При этом время существования жидкого металлического мостика меенится и станет равным в . Число импульсов, пропорциональное времени фиксируется реверсивным счетчиком

17. В момент изменения выходного кода счетчика 17 схема 16 сравнения кодов формирует сигнал, поступающий на вход схемы 22 индикации, сигналиэирующий о начале разрушения материала покрытия контактов 4 до материала их основы.

Формула изобретения

1- Способ электроэрозионных испытаний контактов, основанный на раэли чии значений напряжений обрыва жидких металлических мостиков материалов покрытия и основы контактов,возникающих .при размыкаиии контактов, отличающийся тем, что,с целью автоматизации процесса определения момента разрушения материала покрытия контактов, определение момента разрушения материала покрытия до материала основы производят по моменту изменения интервала времени от времени изменения напряжения на размывающих контактах при обрыве жидкого металлического мостика материала покрытия до времени изменения напряжения при обрыве жидкого металлического мостика материала основы.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее регулируемый источник постоянного тока,подключенный к клеммам для аодключения испытуемых контактов, о- т л и ч а ющ е е с я тем, что в него введены блок опорных напряжений, схемы сравнения напряжений, триггер с раздельными входами, генератор счетных импульсов, счетчики импульсоа, ревврсивный счетчик импульсов, логические элементы И, схема сравнения кодов, схема индикации, схема установки,при этом один иэ входов каждой из схем сравнения напряжений подключен к клеммам для подключения испытуемых контактов, другой вход каждой из которых подсоединен к соответствующему выходу блока опорных напряжений, выход одной из схем сравнения напряжений подключен к установочному входу трнггера и к установочному входу реверсивного счетчика импульсов, суммирующий вход которого подключен к выщду одного из логических элементов И, к одному иэ входов которого подключен выход триггера, к другому его входу подсоеi5 динен выход генератора счетных импульсов, выход другого логического элемента И подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика импульсов и к входу одного из счетчиков импуль2О сов, выход которого подсоединен к входу другого счетчика импульсов,к одному из входов этого логического элемента И подключен выход генератора счетных импульсов, к другому его входу подсоединен выход третьего логического элемента И, один из входов которого подключен к выходу реверсивного счетчика импульсов, другой вход этого логического элемента подсоединен к выходу третьего счетчика импульсов, вход которого подключен к одному из входов четвертого логического элемента И и третьему входу третьего логического элемента И, выход этого счетчика импульсов подключен к другому входу четвертого логического элемента И, выход которого подсоединен к управляющему входу схемы сравнения кодов, к одному из входов которой подключен выход кода реверсивно40 го счетчика импульсов, к другому ее входу подсоединен выход кода другого счетчика импульсов, выход схемы сравнения кодов подключен к входу схемы индикации, выход другой схемы сравнения напряжений подсоединен к одному из раздельных входов триггера, к другому раздельному входу которого подключен выход третьей схемы сравнения напряжений, выход четвертой схемы сравнения напряжений подсоединен к входу третьего счетчика импульсов и к входу четвертого счетчика импульсов, к установочному входу каждого из счетчиков импульсов подключен выход схемы установки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Разумихин М.A. Эрозионная устойчивость маломощных контактов.M-Л., Щ "Энергия", 1964.

2. Усов В.B. Металловедение электрических контактов. М-Л., Госэнергоиздат, 1963, с. 181-182.