Коммутационное устройство — SU 1408467 (original) (raw)
(61) 12348 (21) 42345 (22) 23, 04 (46) 07.07 (72) Б.М.А (53) 621.3 9045/24-07 яется, удаляеркона, и проянным магнит яннын маг сстоянии м 2 и геркон 1, равмыкается, рину и гольной Ошений 8. Бюл, У 25амбовский.646 (088,8) нта ко агод тому, ч ну ши прямо соотн ромагнитнои выбирают иэ Ьн Б - )12 Ь У Э 1 пластиВа- )Вми Ьгольн нь лек ова е ен с вием из на рану ян гнита замыогоыпрям ГОСУДАРСТНЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ РСКОМУ СВИДЕТЕ Ав тор ское свиде тель ств 4890, кл. Н 01 Н 36/00(57) Изобретение относится к эрот хнике и может быть использдля коммутации тока. Цель изотения - уменьшение габаритов ишение чувствительности путем умщения дифференциального ходаянного магнита. Под воздейстбыточного давления рабочей срезащитную полимерную пленку-мем8 тонкая круглая пластина (ТКПпрогибается и перемещает штокпостоянным магнитом 2, приближк геркону 1 с ферромагнитной пугольной пластиной 3, При рассот геркона 1 до постоянного ма2, равном 2, контакт герконакается, С уменьшением избыточндавления рабочей среды ТКП 5 в м - длина ферромагнитнои прямо- У ой пластины 3 и постоянного магнита 2 соответственно, В и, Вм - ширина ферромагнитной прямоугольной пластины и постоянного магнита соответственно, Б- толщина ферромагнитной прямоугольной пластины 1 - - расЭ р д стояние от геркона до ферромагнитной Ж прямоугольной пластины в момент замыкания контакта геркона, достигается минимальный дифференциальный ход ( постоянного магнита. В силу того, что ТКП 5 расположена в пазу 7 корпуса 6, ф ограничивающем радиальные смещенияМай ТКП 6 со штоком, обеспечивается большая гибкость ТКП 6, что повышает чувствительность коммутационного устройства и уменьшает его габариты,Об 1 з.п. ф-лы, 6 ил. вДьСЬИзобретение относится к электротехнике, может быть использовано для коммутации тока и является усовершенСтвованием устройства по авт. св.1234890.Цель изобретения - повышение чувствительности и уменьшение габаритов Путем уменьшения дифференциального Мода постоянного магнита. 10На фиг.1 изображены геркон, посоянный магнит и ферромагнитная пласина при замыкании (и размыкании) онтакта; на фиг,2 - вид А на фиг.1, а фиг.З - зависимость дифференциалього хода от соотношения длин Ферроагнитной пластины и магнита; на фиг.4 - зависимость дифференциального ода от соотношения ширины ферромагитной пластины и магнита; на фиг.5 -20 ,зависимость дифференциального хода и зависимость расстояния между геркономмагнитом при замыкании и размыкании контакта от толщины пластины;на фиг.б - пример выполнения коммутационного 25 устройства с круглой тонкой пластиной,;продольный разрез.Путем измерений расстояния между герконом 1 и постоянным магнитом 2 (фиг. 1) в момент замыкания (Р) и 30 размыкания (РР) контакта, которые производились с помощью специально :,сконструированного экспериментально,го стенда, оснащенного механизмом перемещения постоянного магнита по 35 ,средством микрометрического винта,обе спечив ающе го точно сть до О, 01 мм, ,установлены зависимости дифференциального хода дР от соотношения длин 1 Ферромагнитной пластины 3 (Ья) и пос тоянного магнита 2 (Ь ), от соот: ношения ширины ферромагнитной пластины 3 (Вп) и постоянного магнита 2 (В ), от толщины ферромагнитной пластины 3 (Вв), Для этого эксперименты проводят с ферромагнитными пластинами 3 разной длины (1. я 32-80 мм), разной ширины (В я 3-21,5 мм) и разной толщины (Б0,2-1,18 мм), а также с постоянными магнитами 2, имеющими разную длину (1. ) и ширину (В ).Типичный график зависимости дифференциального хода постоянного магнита 2 от длины Ь щ ферромагнитной пластины 3, а также от соотношения длин К= Ь и/Ь , полученный, напри 55 мер, для геркона, постоянного магнита с размерами Ь = 32,5 мм, В м =6,2 мм и Ферромагнитной пластины с постоянными шириной В = 10 мм иптолщиной Я= О, 375 мм, изготовленной из трансформаторного железа, дЬГ (Ь ) Ь=й (К) =Е (Ь/Ь),представлен на фиг.З. Из графикафиг. 3 видно, что с увеличением длиныпластины 3 Ья дифференциальный ходдЬ магнита 2 сначала резко уменьшается, но, начиная с некоторой величины (соответствующей соотношению К1= Ья/Ь, = 1,2), уменьшение д Р замедляется, так что дальнейшее увеличениедлины Ья не вызывает существенногоуменьшения Ь. Таким образом, еслидлину 1,р пластины 3 выбирать из соотношения Ья/Ь 1,2, то обеспечивается минимальный дифференциальныйход д 1 постоянного магнита 2 при одинаковых прочих условиях,Типичный график зависимости дифференциального хода дР постоянного магнита 2 от ширины Вп ферромагнитнойпластины 3, а также от соотношенияширин К = В /В , полученный длятех же геркона и магнита, что и граФик фиг.З, но для пластины 3 с постоянными длиной Ь = 80 мм и толщинойПБ, -.= 0,35 мм, д 1 = Г (Вп) и Д 1(К ) = К (Вп/В) представлен нафиг.4, Влияние на дифференциальныйход постоянного магнита 2 измененияширины В и ферромагнитной пластины 3аналогично влиянию изменения длины .с увеличением ширины Вп дифференциальный ход вначале резко уменьшается, а, начиная с некоторой величины (соответствующей соотношениюК=В/В =1,5), уменьшение о 1 замедляется и дальнейшее увеличение Вневызывает заметного уменьшения й 1.Таким образом, если ширину Бп пластины 3 выбирать из соотношенияВп/В 71,5, то обеспечивается минимальный дифференциальный ход ДРпостоянного магнита 2 при одинаковых прочих условиях,На фиг.5 представлены типичные зависимости расстояния от геркона 1 до магнита 2 в момент замыкания контакта (Р), в момент размыкания контакта (ХР). и дифференциального хода дР постоянного магнита 2 от толщины Яя пластины 3, полученные для тех же геркона и магнита, что и графики фиг.З и 4, но для властию, 3 с постоя:нными длиной 1.п = 58,5 мм и шириной В д - 10 мм Р гй (8 ) Я Р Г (Бп) и дХ=Р -1=2 (Б ), Из этих графиковР Ъ из 1408 видно, что дифференциальный ход постоянного магнита 2 1:1-1 с увеличением толщины Бя пластины 3 вначале резко уменьшается, а затем это уменьшение .ь 1 с ростом Бя замедляется. Из графика 1 фиг.5, видно, что с увеличением толщины Б я расстояние от геркона 1 до магнита 2 в момент замыкания контакта 1 стремится (по абсолютной величине) к толщине пластины Бя, т.е.-+ Б . Очевидно, чтояБя не может быть выбрана больше так как в этом случае контакт не сможет замкнуться, ибо пластина 3 не позволит магниту 2 приблизиться к геркону 1 на необходимое для замыкания его контакта расстояние. Отсюда вытекает ограничительное условие (соотношение), которое необходимо выполнять при выборе толщины пластины 3 Б .(1 или - ( 1.Бя125Таким образом, полученные экспери 1.оментально соотношения -1,2,В Бим- 1,5 и . - ( 1 позволяют выбВ1рать (по конкретным размерам магнита 30 Ь и В ) размеры ферромагнитной пласмтины 3, обеспечивающие минимальный дифференциальный ход постоянного магнита, что важно, так как повышает точность срабатывания коммутационного устройства.Устройство содержит геркон 1, расположенный параллельно постоянному магниту 2, В зоне контакта геркона 1 расположена ферромагнитная пластина 3 4 О постоянного поперечного сечения прямоугольной формы. Приводной элемент постоянного магнита 2 со штоком 4 снабжен тонкой круглой пластиной 5, которая жестко связана в центре со што ком 4, в корпусе 6 выполнена впадина 7, циаметр которой ограничивает смещение пластины 5 в радиальном направлении, а глубина впадины - прогиб этой пластины превышающий давление срабатыванияУстройство снабжено эащитной полимерной пленкой - мембраной 8, прилегающей к круглой пластине 5.Коммутационное устройство с круглой пластиной работает следующим образом.При отсутствии избыточного давления под мембраной 8 круглая пластина 4075 выпрямлена и постоянный магнит 2 расположен на расстоянии от геркона 1, большем расстояния при размыкании контакта (1 ). При этом геркон 1 разомкнут. При появлении избыточного давления контролируемой среды в ипарате, оно давит на мембрану 8, а через нее на круглую пластину 5, которая начинает прогибаться, при этом шток 4 с постоянным магнитом 2 приближается к геркону 1, При достижении избыточным давлением величины срабатывания (замыкания контакта) устройства, когда прогиб пластины 5 достаточ 1 о велик и расстояние между постоянным магнитом 2 и герконом 1 достигает величины, достаточной для замыкания контакта (2), геркон 1 замыкается. Дальнейшее повышение избыточного давления не изменяет замкнутого состояния геркона 1, так как расстояние при этом между герконом 1 и постоянным магнитом 2 меньше(и тем более меньше 2 р). Пластина 5 при избыточном давлении, большем рЭйм 6 кприлегает к поверхности паза 7 до контакта с ней, при этом дальнейшее повышение давления уже не вызывает увеличения внутренних напряжений в пластине 5, а деформация ее не превышает предела упругости. При уменьшении давления среды пластина 5 начинает выпрямляться под действием упругих сил, постоянный магнит 2 удаляется от геркона 1 и контакт размыкается.Формула и зо бре тения1, Коммутационное устройство по авт. св. 11 1234890, о т л и : а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения габаритов путем уменьшения дифференциального хода постоянного магнита, размеры ферромагнитной пластины определены из соотношений-1,2; - )1,5; - ( 1,1.п Во БлВгде Ь и Ь - длина пластины и поси мтоянного магнита соответственно; В и В - ширина пластины и поси м тоянного магнита соот-.расстояние от герконадо постоянного магнитав момент замыканияконтакта.2. Устройство по и. 1, о т л и - Ч а ю щ е е с я тем, что приводной злемент постоянного манита, содержащий шток со стороны воздействия рабочей среды, снабжен тонкой круглой 1 О пластиной, центр которой жестко связан со штоком, в корпусе устройствавыполнена впадина, в которой расположена тонкая круглая пластина, причем диаметр и глубина впадины выбраны из условий ограничения радиальныхсмещений и прогиба тонкой круглойпластины при давлении, превышающемдавление срабатывания.408467 61,т 8 5 3 ф Я Ф ЮЮ М И О Я ХВ 62 бблина ляасщинц, сю1 д 1,РХ 1,5 171 ,Ед Йтнюшенйе дтн йдастны ис, юагнищафиг. Ю Ь 1,1 О ь 1 В г 4 б Ю 1 П а й 1 б 1 В ЛяиШиоина пласпины АО аК У У аа гХ гО,.Ва . исщнйшение ширийы паасщаны й ф делагншпа ди, Ф1408467 25 2 Ф 2 Х Л З Я/ гоО 78 й 1, ММ 25 Я 22 21 Ю 1 У 0 1 б 1 Х8ц1211 О й Ц 72 11 07 ОЯ 1 у 1. п М пlю =Рл/ ат кт Подписно омитета СССРТираж 746 ВНИИПИ Государств по делам изобр 13035, Москва, Ж