Некоторые технические решения для контактных пружин и оболочек реле
Приведен сравнительный анализ механических характеристик струнных и плоских пружин с контактами, их влияние на массо-габаритные показатели реле. Рассмотрены вопросы расчета линзовых оболочек, улучшающих эксплуатационные свойства реле....
Збережено в:
| Дата: | 2003 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2003
|
| Назва видання: | Електротехніка і електромеханіка |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/143646 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Некоторые технические решения для контактных пружин и оболочек реле / Д.М. Зекцер // Електротехніка і електромеханіка. — 2003. — № 3. — С. 35-36. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-143646 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1436462018-11-09T01:23:34Z Некоторые технические решения для контактных пружин и оболочек реле Зекцер, Д.М. Електричні машини та апарати Приведен сравнительный анализ механических характеристик струнных и плоских пружин с контактами, их влияние на массо-габаритные показатели реле. Рассмотрены вопросы расчета линзовых оболочек, улучшающих эксплуатационные свойства реле. Наведено порівняльний аналіз механічних характеристик струнних та пласких пружин з контактами, їх вплив на масо-габаритні показники реле. Розглянуто питання розрахунку лінзових оболонок, які покращують експлуатаційні властивості реле. The of mechanical descriptions of string and flat contact springs and their influence on the mass and sizes of relays are resulted. The features of designing lens shells making better operating properties of relays are considered. 2003 Article Некоторые технические решения для контактных пружин и оболочек реле / Д.М. Зекцер // Електротехніка і електромеханіка. — 2003. — № 3. — С. 35-36. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 2074-272X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/143646 621.313 ru Електротехніка і електромеханіка Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати |
| spellingShingle |
Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати Зекцер, Д.М. Некоторые технические решения для контактных пружин и оболочек реле Електротехніка і електромеханіка |
| description |
Приведен сравнительный анализ механических характеристик струнных и плоских пружин с контактами, их влияние на массо-габаритные показатели реле. Рассмотрены вопросы расчета линзовых оболочек, улучшающих эксплуатационные свойства реле. |
| format |
Article |
| author |
Зекцер, Д.М. |
| author_facet |
Зекцер, Д.М. |
| author_sort |
Зекцер, Д.М. |
| title |
Некоторые технические решения для контактных пружин и оболочек реле |
| title_short |
Некоторые технические решения для контактных пружин и оболочек реле |
| title_full |
Некоторые технические решения для контактных пружин и оболочек реле |
| title_fullStr |
Некоторые технические решения для контактных пружин и оболочек реле |
| title_full_unstemmed |
Некоторые технические решения для контактных пружин и оболочек реле |
| title_sort |
некоторые технические решения для контактных пружин и оболочек реле |
| publisher |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| publishDate |
2003 |
| topic_facet |
Електричні машини та апарати |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/143646 |
| citation_txt |
Некоторые технические решения для контактных пружин и оболочек реле / Д.М. Зекцер // Електротехніка і електромеханіка. — 2003. — № 3. — С. 35-36. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| series |
Електротехніка і електромеханіка |
| work_keys_str_mv |
AT zekcerdm nekotoryetehničeskierešeniâdlâkontaktnyhpružinioboločekrele |
| first_indexed |
2025-07-10T17:38:33Z |
| last_indexed |
2025-07-10T17:38:33Z |
| _version_ |
1837282481022173184 |
| fulltext |
ISBN 966-593-254-3 Електротехніка і Електромеханіка. 2003. №3 35
УДК 621.313
НЕКОТОРЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ КОНТАКТНЫХ ПРУЖИН
И ОБОЛОЧЕК РЕЛЕ
Зекцер Д.М., к.т.н., действительый член Инженерной Академии Украины
ООО ЭНТ, Украина, 61002, Харьков, ул. Сумская, 68, тел./факс (0572) 14-02-35
Наведено порівняльний аналіз механічних характеристик струнних та пласких пружин з контактами, їх вплив на
масо-габаритні показники реле. Розглянуто питання розрахунку лінзових оболонок, які покращують експлуатаційні
властивості реле.
Приведен сравнительный анализ механических характеристик струнных и плоских пружин с контактами, их влия-
ние на массо-габаритные показатели реле. Рассмотрены вопросы расчета линзовых оболочек, улучшающих эксплуа-
тационные свойства реле.
В настоящее время ведущие мировые релейные
фирмы выпускают, в основном, струнные электро-
магнитные реле, имеющие проволочные контактные
пружины вместо плоских контактодержателей. Под-
вижная контактная пружина реле изготавливается из
нейзильберовой проволоки диаметром 0,58 мм и за-
прессовывается в пакеты из пластмассы.
Лаборатория Белл совместно с фирмой Вестерн
Электрик Ко разработали плоские реле типа AF, AK,
AG, японская фирма ОКИ выпустила реле WA, WK,
WJ, WG, WM, а немецкая фирма СЭЛ: BB, BC, БD,
БЕ (рис.1) – все струнного типа.
Рис. 1
В отличие от релейных заводов СНГ, которые
выпускают только реле с плоскими контактными
пружинами, иностранные фирмы выбрали конструк-
тивное решение с проволочными контактными пру-
жинами из-за ряда существенных преимуществ:
• все проволочные контактные пружины выполнены
из калиброванной проволоки и поэтому все контакт-
ные группы реле имеют одинаковые механические
характеристики. Плоские контактные пружины штам-
пуются из листа или ленты и поэтому их толщина
разная, что влияет на контактное нажатие или давле-
ние, на необходимую МДС срабатывания;
• диаметр контактной проволочной пружины в не-
сколько раз меньше ширины соответствующей пло-
ской пружины. В связи с этим количество контактных
групп у струнных реле доходит до шестидесяти;
• увеличение количества контактных групп, расположен-
ных на реле, позволяет уменьшить высоту реле и этим
решить вопрос о применении реле для печатных плат;
• одна плоская пружина заменена двумя параллельно
расположенными проволоками с контактами на конце
и поэтому не дают вибрации, так как для обрыва
электрической цепи оба контакта пары должны ра-
зомкнуться одновременно.
С целью удобства анализа практических преиму-
ществ струнных реле и определения их размеров, в
табл. 1 приведены основные расчетные соотношения
[1] для контактных групп с плоскими и круглыми
пружинами.
Таблица 1
Наименование
характеристики
для плоской
пружины
для круглой
пружины
Максимальный
прогиб, мм E
K
h
ly á
ì ⋅⋅=
2
3
2
Ed
Kl
y á
ì ⋅
⋅
⋅=
2
667,0
Толщина /
диаметр
пружины, мм yE
Kl
h á
⋅
⋅
⋅=
2
3
2
Ey
Kl
d á
⋅
⋅
⋅=
2
667,0
Наибольшая
допустимая
нагрузка, Г
áì K
l
hbF ⋅
⋅
⋅
=
6
2
áì K
l
dF ⋅
⋅
⋅π
=
32
3
В этой таблице обозначено: Е – модуль упругости,
кг/мм2; d – диаметр пружины, h – толщина пружины, l
– расстояние точки приложения силы от места креп-
ления пружины; b – ширина пружины; Кб – допусти-
мое напряжение на изгиб, кг/мм2.
Например, в случае замены плоских контактных
пружин с шириной 3,5 мм и толщиной 0,5 мм, длиной
61 мм, выполненной из нейзильбера марки МНЦ15-
20, имеющей Е=12000 кг/мм2, Кб=15 кг/мм2 струнной
пружиной при условии сохранении большего допус-
тимого изгиба 6,23 мм, обеспечивающего перекрытие
воздушного зазора или раствора контактов, их кон-
тактного нажатия и совместного хода или провала,
диаметр проволоки будет определяться формулой:
ìì
Ey
Kl
d
ì
á 5,0
1200023,6
1561667,0667,0
22
=
⋅
⋅⋅
=
⋅
⋅
⋅= .
Следовательно, контактная проволока занимает в 7
раз меньше места по сравнению с плоской контактной
пружиной при условии обеспечения всех тех же ме-
ханических характеристик. Увеличение толщины
плоской пружины с целью уменьшения ширины этой
пружины, не уменьшая момент сопротивления пря-
моугольного сечения:
6/2hbWZ ⋅=
приводит к уменьшению допустимого максимального
прогиба плоской пружины и, следовательно, снижению
36 Електротехніка і Електромеханіка. 2003. №3 ISBN 966-593-254-4
всех механических характеристик контактной группы и
даже к незамыканию контактов.
На рис. 2 приведено фото опытного образца пер-
вого отечественного струнного реле, у которого стру-
ны выполнены из нейзильбера МНЦ15-20, а контакты
приварены лазерной сваркой.
В настоящее время практически все реле выпол-
няются с прозрачной оболочкой или футляром с целью
защиты контактных групп от механических поврежде-
ний, разрегулировки, попадания инородных тел и пыли
в зазор или раствор между контактами при транспор-
тировке между цехами завода или до заказчика.
Рис. 2
Часто оболочка закрывает только контактный на-
бор, что предотвращает попадание испаряющихся
органических веществ пропитанной обмотки реле
между контактами.
Для облегчения и ускорения эксплуатации реле
целесообразно увеличить видимость состояния кон-
тактов и зазора или раствора между ними, а также
совместный ход или провал между контактами.
Обычно зазор между контактами – 0,3-1,8 мм, а со-
вместный ход – 0,2-1,2 мм.
Для этого поверхность оболочки, расположенной
против контактов делают в виде собирательной плос-
ковыпуклой линзы. Внутреннюю поверхность линзы
можно рассматривать как сферическую поверхность
бесконечно большого радиуса.
Приведем графическое пояснение работы такой
линзы (рис. 3). Расстояние от оптического центра
линзы «0» до места размещения контактной группы,
которая располагается между фокусом и линзой, обо-
значено через «а». Расстояние от этого центра до
мнимого, прямого и увеличенного изображения кон-
тактной группы через «а‘».
F1F2 Oa
a‘
Рис. 3
Очевидно, линейное увеличение определяется фор-
мулой: aa /'=γ .
Обычно размеры контактной группы определяют
размер линзы, которая не должна увеличивать габари-
ты реле и не препятствовать установке следующего
ряда контактных групп, если контактные группы реле
расположены в несколько этажей (рис. 4).
Известно, что фокусное расстояние определяется
выражением [2]:
,
)/1/1()1(
1
21 rrn
F
+⋅−
=
где n – показатель преломления вещества линзы (1,35-
1,71); r1 и r2 – радиусы линзы. В нашем случае r2 = ∞,
поэтому ).1/(1 −= nrF .
Материал линзы должен быть прозрачным с само-
затухающими свойствами. Этим требованиям особен-
но удовлетворяет трудновоспламеняемый ацетил-
целлюлозный этрол марки АЦЭ-4ЭТВ.
Обычно для оболочек реле используют целлюло-
зу, коэффициент преломления которой равен 1,54 , в
этом случае зависимость радиуса линзы от фокусного
расстояния существенно упрощается – Fr ⋅= 54,01 .
Рис. 4
Фокусное расстояние может быть определено из
выражения [3], которое обычно используется для ин-
женерных расчетов:
,/1/ FlFD −+=γ
откуда
)1/()( −γ−= lDF ,
где l – расстояние от глаза наблюдателя до линзы
(обычно 200 - 240 мм); D – расстояние наилучшего
видения от глаза наблюдателя до изображения (обыч-
но 250 мм при хорошем освещении и нормальном
глазе); γ – увеличение линзы (в большинстве случаев
задается γ = 2).
Следовательно: F = D – l = 250 – 220 = 30 мм; r1 =
0,54 · 30 = 16,2 мм
Однако коэффициент преломления обычно мень-
ше табличной величины, указанной для данного ма-
териала, из-за влияния технологического процесса
изготовления линзы, особенно температуры, а также
допусков и отклонений от идеальной формы сегмента.
Практически получается: r1 = 0,35 · 30 ≈ 10 мм
Поэтому крепление оболочки, выполненной в ви-
де линзы, иногда регулируют, для чего стойка креп-
ления оболочки имеет ряд отверстий.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Витенберг М.И. Расчет электромагнитных реле. – М.:
Энергия, 1966. – 723 с.
[2] Мальцев М.Д., Каракунина Г.А. Прикладная оптика и оп-
тические измерения. – М.: Машиностроение, 1968. – 471с.
[3] Сперанская Г.А., Тарутина Л.И. Оптические свойства
полимеров. – Л.: Химия, 1976. – 136 с.
Поступила 06.05.2003
|