RU2693836C1 - Inertial switch - Google Patents

Inertial switch Download PDF

Info

Publication number
RU2693836C1
RU2693836C1 RU2018132079A RU2018132079A RU2693836C1 RU 2693836 C1 RU2693836 C1 RU 2693836C1 RU 2018132079 A RU2018132079 A RU 2018132079A RU 2018132079 A RU2018132079 A RU 2018132079A RU 2693836 C1 RU2693836 C1 RU 2693836C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stopper
main
ball
housing
interacting
Prior art date
Application number
RU2018132079A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Николаевич Китаев
Михаил Александрович Филиппов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2018132079A priority Critical patent/RU2693836C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2693836C1 publication Critical patent/RU2693836C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/14Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch

Landscapes

  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention is intended for commutation of electric circuits with passage of high currents in systems of autonomous technical objects moving at the initial section with significant pulse acceleration under action of forces from various types of accelerating devices. Inertial switch includes a housing, in which a spring-loaded stop is installed, which interacts with a conical surface with a ball holding it, contacts which are commutated by the conducting surface of the stopper. Body is made in the form of a guiding bush, inside of which the main stopper is placed coaxially, and an additional stopper in the form of a female bushing is installed outside. Ball interacting with conical surface of the main stopper is installed in the inclined hole made in the housing wall, the inclination angle of which to the longitudinal axis of the housing is less than the angle of conical surface of the main stop interacting with the ball. From the main stopper end, made with two areas of the support surface on the outer diameter, the lower of which is made spherical, insulator is fixed with an electrically conducting ring interacting with the main stop moving the spring to the upper zone of the support surface exit from the body hole with fixed contacts fixed on the terminals. Contact surface of fixed contacts is tapered. Main retainer is composite with internal threaded rod.
EFFECT: increase in the safety.
1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к устройствам для коммутации электрических цепей с пропусканием больших токов в системах автономных технических объектов, движущихся на начальном участке со значительным импульсным ускорением под действием сил от различного рода разгонных устройств.The invention relates to the field of instrumentation, in particular to devices for switching electrical circuits with the transmission of large currents in the systems of autonomous technical objects moving in the initial part with a significant pulse acceleration under the action of forces from various accelerating devices.

В настоящее время известны самые различные конструкции инерционных включателей, однако все они, обладая определенными недостатками, не выполняют в полной мере поставленной изобретением задачи.At present, various designs of inertial switches are known, but all of them, possessing certain disadvantages, do not fully perform the task set by the invention.

Известен инерционный включатель, под названием «Механизм запуска» [патент РФ №2328698, МПК F42C 1/04, опубликовано 10.07.2008 г. ], содержащий корпус, в котором установлен подпружиненный ударник с канавкой и возможностью осевого перемещения, подпружиненную инерционную гильзу с возможностью осевого перемещения, и шарики, контактирующие с канавкой ударника.Known inertial switch, called "Launch mechanism" [RF patent №2328698, IPC F42C 1/04, published 10.07.2008], comprising a housing in which a spring-loaded drummer with a groove and the possibility of axial movement is installed, a spring-loaded inertial sleeve with the possibility axial movement, and balls in contact with the groove of the drummer.

В данном устройстве корпус выполнен с соосными отверстиями и направляющим штырем на его наружной цилиндрической поверхности, ось которого перпендикулярна оси гильзы. Канавка ударника выполнена в виде двух участков, один из которых имеет угол наклона к вертикальной оси. Инерционная цилиндрическая гильза охватывает корпус и выполнена с соосными пазами на ее торцевой части и с Z-образным сквозным пазом на ее цилиндрической поверхности. Шарики контактируют с осевыми отверстиями корпуса и внутренней цилиндрической поверхностью инерционной цилиндрической гильзы, Z-образный сквозной паз инерционной цилиндрической гильзы контактирует с направляющим штырем, а соосные пазы на торцевой части инерционной цилиндрической гильзы контактируют с шариками в ее крайнем положении.In this device, the housing is made with aligned holes and a guide pin on its outer cylindrical surface, the axis of which is perpendicular to the axis of the sleeve. The groove of the impactor is made in the form of two sections, one of which has an angle of inclination to the vertical axis. Inertial cylindrical sleeve covers the body and is made with coaxial grooves on its end part and with a Z-shaped through groove on its cylindrical surface. The balls are in contact with the axial holes of the housing and the inner cylindrical surface of the inertial cylindrical sleeve, the Z-shaped groove of the inertial cylindrical sleeve contacts the guide pin, and the coaxial grooves on the end part of the inertial cylindrical sleeve contact with the balls in its extreme position.

Недостатком известного технического решения является малая надежность - возможность взведения при падении в составе объекта использования па песчаный или глинистый грунт.A disadvantage of the known technical solution is low reliability - the possibility of cocking when falling in the composition of the object of use PA sandy or clayey soil.

Известен инерционный включатель, под названием «Механизм пусковой» [патент РФ №2244249, МПК F42C 15/24, опубликовано 10.01.2005 г. ], содержащий полый цилиндрический корпус, в верхней части которого размещен первый инерционный груз, первая группа шариков, первая цилиндрическая пружина сжатия и ударник.Known inertial switch, called "Starting mechanism" [RF patent №2244249, IPC F42C 15/24, published 10.01.2005], containing a hollow cylindrical body, in the upper part of which is placed the first inertial load, the first group of balls, the first cylindrical compression spring and drummer.

Данное устройство снабжено второй группой шариков, вторым инерционным грузом, выполненным в виде гильзы, охватывающей с зазором верхнюю часть корпуса, второй цилиндрической пружиной сжатия, охватывающей корпус и установленной между нижним основанием корпуса и гильзой, а первый инерционный груз выполнен в виде первой цилиндрической втулки, соосно и с зазором установленной в верхней полости корпуса, внутренняя поверхность первой втулки выполнена ступенчатой, причем больший внутренний диаметр первой втулки выполнен со стороны верхнего ее торца. Каждый из второй группы шариков большей своей частью расположен в сквозном отверстии, выполненном в боковой стенке корпуса, а меньшей частью расположен в первой кольцевой канавке, выполненной на внешней поверхности первой втулки, причем шарики второй группы контактируют с внутренней поверхностью нижней части гильзы, в верхней части которой выполнена вторая кольцевая канавка, на нижнем основании корпуса соосно закреплен направляющий стержень, а ударник выполнен в виде второй втулки, свободно надетой на направляющий стержень, и с зазором установленной внутри первой втулки, при этом в верхней части второй втулки выполнен фланец, опирающийся на ступеньку на внутренней поверхности первой втулки, в верхней части первой втулки выполнены сквозные отверстия, в каждом из которых расположен большей своей частью соответствующий шарик из первой группы шариков, контактирующий с внутренней поверхностью боковой стенки корпуса, внижней части которой выполнены сквозные отверстия, соответствующие размерам первой группы шариков, меньшая, выступающая часть каждого шарика первой группы снизу контактирует с фланцем второй втулки, с возможностью предотвращения ее перемещения вверх, а боковой стенке корпуса выполнен направляющий паз, в котором размещен штифт, закрепленный в стенке первой втулки, первая цилиндрическая пружина сжатия надета на направляющий стержень между нижним основанием корпуса и нижним торцом второй втулки, боек и капсюль-воспламенитель установлены над ударником в верхней части корпуса.This device is equipped with a second group of balls, a second inertial load, made in the form of a sleeve, covering the upper part of the body with a gap, a second cylindrical compression spring, covering the body and installed between the lower base of the body and the sleeve, and the first inertial load is made in the form of a first cylindrical sleeve, coaxially and with a gap installed in the upper cavity of the housing, the inner surface of the first sleeve is made stepped, with a larger internal diameter of the first sleeve made from the top e end. Each of the second group of balls is mostly located in a through hole made in the side wall of the housing, and a smaller part is located in the first annular groove made on the outer surface of the first sleeve, and the balls of the second group are in contact with the inner surface of the lower part of the sleeve in the upper part which made the second annular groove, on the lower base of the body coaxially fixed guide rod, and the drummer is made in the form of a second sleeve, freely worn on the guide rod, and with a gap installed inside the first bushing, while in the upper part of the second bushing there is a flange resting on a step on the inner surface of the first bushing, in the upper part of the first bushing there are through holes, in each of which the corresponding ball from the first group of balls is located, in contact with the inner surface of the side wall of the housing, in the lower part of which there are through holes corresponding to the sizes of the first group of balls, the smaller, protruding part of each ball of the first group The bottom contacts with the flange of the second sleeve, with the possibility of preventing it from moving upwards, and the side wall of the body has a guide groove in which the pin is fixed in the wall of the first sleeve, the first cylindrical compression spring is put on the guide rod between the lower base of the body and the bottom end of the second bushings, face and primer-primer mounted above the drummer in the upper part of the body.

Недостатком известного технического решения является также возможность несанкционированного взведения при падении в составе объекта использования, например на песчаный или глинистый грунт.A disadvantage of the known technical solution is also the possibility of unauthorized cocking in the fall in the composition of the object of use, for example on sandy or clay soil.

Известен инерционный включатель под названием «Инерционный замыкатель» [Конструкция средств поражения, боеприпасов, взрывателей и систем управления средствами поражения (Конструкция и функционирования ПТУР)/ Партала С.В., Алчинов М.И., Бурлов В.В., Михайлец С.В.. Моисеев А.Г., Анфалова М.И.; Учебное пособие. Пенза: АИИ, 2004 г., с. 194, рис. 7.13], содержащий установленный в корпусе шток с инерционным грузом, поджатый пружиной, перемещение которого блокирует шарик, взаимодействующий с конической поверхностью штока. На штоке закреплен изолятор, на который опираются контакты.Known inertial switch called "Inertial closer" [Design of weapons, ammunition, fuses and control systems of weapons (Construction and operation of ATGM) / Partala S.V., Alchinov M.I., Burlov V.V., Mikhaylets S. In .. Moiseyev A.G., Anfalova M.I .; Tutorial. Penza: AII, 2004, p. 194, fig. 7.13], containing mounted in the housing rod with inertial load, preloaded by a spring, the movement of which blocks the ball, interacting with the conical surface of the rod. An insulator is fixed on the rod, on which the contacts rest.

Недостатком данного технического решения - также возможность взведения при падении в составе объекта исследования, например на песчаный или глинистый грунт, кроме того его контактная система нe рассчитана на пропускание больших токов, что ограничивает области применения известного технического решения. Известный инерционный замыкатель срабатывает на переднем фронте действующего импульса ускорения.The disadvantage of this technical solution is also the possibility of cocking when falling in the composition of the object of study, for example, on sandy or clayey soil, besides its contact system is not designed to pass large currents, which limits the scope of application of the known technical solution. The known inertial contactor is triggered at the leading edge of the current acceleration pulse.

Этот известный инерционный замыкатель рассматривается в качестве прототипа.This known inertia contactor is considered as a prototype.

Задача, на решение которой направлено изобретение - создание надежного и безопасного малогабаритного инерционного включателя, работоспособного при воздействии высокоинтенсивных ускорений в составе объекта использования с коммутацией электрической цепи, предназначенной для пропускания больших токов.The problem to which the invention is directed is the creation of a reliable and safe small-sized inertial switch, operable when exposed to high-intensity accelerations in the composition of the object of use with the switching of an electrical circuit designed to pass large currents.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения - расширение области применения путем повышения безопасности и обеспечения работоспособности малогабаритного инерционного включателя при действии импульсных высокоинтенсивных ускорений в составе объекта использования с замыканием контакта, обеспечивающего пропускание значимых токов.The technical result obtained by the use of the invention is the expansion of the field of application by increasing safety and ensuring the operability of a compact inertial switch under the action of pulsed high-intensity accelerations in the composition of the object of use with contact closure ensuring the transmission of significant currents.

Указанный технический результат достигается тем, что в инерционном включателе, содержащем корпус, в котором установлен подпружиненный стопор, взаимодействующий конической поверхностью с удерживающим его шариком, коммутируемые проводящей поверхностью стопора контакты, согласно изобретению корпус выполнен в виде направляющей втулки, внутри которой соосно размешен основной стопор, а дополнительный стопор в виде охватывающей втулки установлен снаружи, при этом шарик, взаимодействующий с конической поверхностью основного стопора, установлен в выполненном в стенке корпуса наклонном отверстии, угол наклона которого к продольной оси корпуса меньше угла конической поверхности основного стопора, взаимодействующей с шариком, причем с торца основного стопора, выполненного с двумя зонами опорной поверхности на внешнем диметре, нижняя из которых выполнена сферической, закреплен изолятор с электропроводящим кольцом, взаимодействующим, при перемещении основного стопора пружиной до выхода верхней зоны опорной поверхности из отверстия корпуса, с закрепленными на токовыводах неподвижными контактами, армированными в изоляционной колодке за одно целое и разделяемыми друг от друга после армирования, при этом взаимодействующая контактирующая поверхностьнеподвижных контактов выполнена конической с углом конуса ф=arcsin 1/k, где k - требуемое повышение суммарного усилия контактирования над усилием пружины основного стопора, а кольца - сферической с диаметром сферы меньшим диаметра окружности нижнего основания, но большим диаметра окружности верхнего основания конуса контактирующей поверхности неподвижных контактов.This technical result is achieved by the fact that in an inertial switch, comprising a housing in which a spring-loaded stopper is installed, which interacts with a conical surface with a ball holding it, switched contacts by a conductive surface of the stopper, according to the invention, the housing is made in the form of a guide sleeve, inside which the main stopper is coaxially disposed, and an additional stopper in the form of a female sleeve is installed outside, with the ball interacting with the conical surface of the main stopper, mouth fastened in an inclined hole made in the body wall, the angle of inclination of which to the longitudinal axis of the body is less than the angle of the conical surface of the main stop interacting with the ball, and from the end of the main stop made with two zones of the supporting surface on the outer diameter, the lower one is spherical. an insulator with an electrically conductive ring that interacts when the main stopper moves by a spring before the upper zone of the supporting surface exits the housing bore, and is attached to the current leads Fixed contacts reinforced in the insulation block integrally and separated from each other after reinforcement, while the interacting contacting surface of the fixed contacts is made conical with the angle of the cone φ = arcsin 1 / k, where k is the required increase in the total contact force over the spring force of the main stopper, and the rings are spherical with a sphere diameter smaller than the diameter of the circumference of the lower base, but larger than the diameter of the circumference of the upper base of the cone of the contacting surface of the fixed contact in.

Также в инерционном включателе основной стопор выполнен составным с внутренним резьбовым штоком.Also in the inertia switch, the main stop is made integral with an internal threaded rod.

Введение в конструкцию инерционного включателя корпуса, выполненного в виде направляющей втулки, внутри которой соосно размещен основной стопор, а дополнительный стопор в виде охватывающей втулки установлен снаружи, а также выполнение основного стопора с двумя зонами опорной поверхности на внешнем диметре, нижняя из которых выполнена сферической, с закреплением на торце основного стопора изолятора с электропроводящим кольцом, взаимодействующим при перемещении основного стопора пружиной до выхода верхней зоны опорной поверхности из отверстия корпуса с закрепленными на токовыводах неподвижными контактами, армированными в изоляционной колодке за одно целое и разделяемыми друг от друга после армирования, с выполнением взаимодействующей контактирующей поверхности неподвижных контактов конической с углом конуса ф=arcsin 1/k, где k - требуемое превышение суммарного усилия контактирования над усилием пружины основного стопора, а кольца - сферической с диаметром сферы меньшим диаметра окружности нижнего (большего) основания, но большим диаметра окружности верхнего (меньшего) основания конуса контактирующей поверхности неподвижных контактов, обеспечивает «абсолютную» взаимную соосность контактирующих поверхностей неподвижных контактов, а также самоустановку взаимодействующего с ними кольца. После выхода верхней зоны опорной поверхности основного стопора из отверстия корпуса основной стопор, взаимодействующий с поверхностью отверстия в корпусе уже только по нижней сферической зоне, имеет возможность отклоняться на требуемый угол относительно центра сферы, обеспечивая надежное взаимодействие сферической поверхности кольца с контактирующими рабочими коническими поверхностями неподвижных контактов в требуемой зоне и на всей их угловой длине.Introduction to the design of the inertial switch body, made in the form of a guide sleeve, inside which the main stop is coaxially located, and an additional stop in the form of a covering sleeve is installed outside, as well as the implementation of the main stop with two reference surface areas on the outer diameter, the lower one is spherical, with fastening at the end of the main stop of the insulator with a conductive ring that interacts when the main stop moves by a spring until the upper zone of the supporting surface leaves the housing holes with fixed contacts fixed to the current leads, reinforced in the insulation block in one piece and separated from each other after reinforcement, with the fixed contact contacting surface of the fixed contacts being taper with the angle of the cone φ = arcsin 1 / k, where k is the required excess of the total contact force over the force of the spring of the main stopper, and the ring is spherical with a sphere diameter smaller than the diameter of the lower (larger) base circle, but larger than the diameter of the upper (smaller ) Cone base surface contacting the fixed contacts, provides a "absolute" mutual alignment of the contact surfaces of the fixed contacts, as well as self-adjustment of the ring interacting with them. After the upper zone of the main stopper surface exits from the housing hole, the main stopper, which interacts with the surface of the hole in the housing already only along the lower spherical zone, has the ability to deviate to the required angle relative to the center of the sphere, ensuring reliable interaction of the spherical surface of the ring with the contacting conical surfaces of fixed contacts in the required area and throughout their angular length.

Выполнение взаимодействующей контактирующей поверхности неподвижных контактов конической с определенным углом конуса, а контактирующей поверхности кольца - сферической также позволяет (для уменьшения переходного электрического сопротивления между контактирующими поверхностями) увеличить суммарное усилие поджатия кольца к неподвижным контактам по взаимодействующим поверхностям в несколько раз по отношению к усилию пружины основного стопора.The implementation of the interacting contacting surface of the fixed contacts is conical with a certain angle of the cone, and the contacting surface of the ring - spherical also allows (to reduce the transient electrical resistance between the contacting surfaces) to increase the total preload force of the ring to the stationary contacts on the interacting surfaces several times stopper.

Выполнение в инерционном включателе корпуса в виде направляющей втулки, внутри которой соосно размещен основной стопор, а дополнительного стопора в виде снаружи охватывающей втулки позволяет обеспечить более оптимальную (пологую) силовую характеристику пружины дополнительного стопора при меньшей ее высоте, что в свою очередь позволяет уменьшить общую высоту инерционного включателя для обеспечения его «малогабаритности».Execution in the inertial switch of the housing in the form of a guide sleeve, inside which the main stopper is coaxially located, and an additional stopper in the form of an outside embracing sleeve allows for a more optimal (flat) force characteristic of the spring of the additional stopper at a lower height, which in turn reduces the overall height inertial switch to ensure its “small size”.

Размещение шарика, взаимодействующиго с конической поверхностью основного стопора, в выполненном в стенке корпуса наклонном отверстии, угол наклона которого к продольной оси корпуса меньше угла конической поверхности основного стопора, взаимодействующей с шариком, исключает срабатывание, то есть повышает безопасность инерционного включателя при аварийных падениях в составе объекта применения.Placing the ball, interacting with the conical surface of the main stop, in an inclined hole made in the body wall, the angle of inclination of which to the longitudinal axis of the body is less than the angle of the conical surface of the main stop interacting with the ball, eliminates the actuation, that is, increases the safety of the inertial switch in case of emergency drops in the composition object of application.

Выполнение в инерционном включателе основного стопора составным с внутренним резьбовым штоком обеспечивает при сборке технологичную регулировку хода основного стопора, величина которого во многом определяет безопасную высоту аварийного падения и работоспособность, а следовательно, безопасность и надежность инерционного включателя в составе объекта применения.Execution in the inertial switch of the main stop composite with an internal threaded rod ensures, during assembly, technological adjustment of the stroke of the main stop, the value of which largely determines the safe height of the crash and performance, and therefore the safety and reliability of the inertial switch as part of the application object.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».The presence in the claimed invention of features that distinguish it from the prototype, allows us to consider it to be consistent with the condition of "novelty."

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».New features that contain a distinctive part of the claims are not identified in the technical solutions for a similar purpose. On this basis, it is possible to draw a conclusion on the compliance of the claimed invention with the term “inventive step”.

Изобретение иллюстрируется чертежами:The invention is illustrated in the drawings:

На фиг. 1 приведен продольный разрез инерционного включателя в исходном состоянии.FIG. 1 shows a longitudinal section of the inertial switch in the initial state.

На фиг. 2 - продольный разрез инерционного включателя в сработанном состоянии.FIG. 2 is a longitudinal section of the inertial switch in the actuated state.

На фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1, неподвижные контакты после армирования до их разделения.FIG. 3 shows section A-A in FIG. 1, fixed contacts after reinforcement before their separation.

На фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1, неподвижные контакты после их разделения.FIG. 4 shows section A-A in FIG. 1, fixed contacts after their separation.

На фиг. 5 - взаимодействие контактирующих поверхностей неподвижных контактов и кольца.FIG. 5 - interaction of the contacting surfaces of the fixed contacts and the ring.

Инерционный включатель содержит корпус 1 в виде втулки, в центральное отверстие 2 которой установлен основной стопор 3, поджатый пружиной 4 и заблокированный шариком 5, размещенным в наклонном отверстии 6 корпуса - втулки 1. На внешнем диаметре основной стопор 3 имеет две зоны сопряжения 7 и 8 с цилиндрической поверхностью отверстия 2. Зона сопряжения 7 выполнена сферической. Угол наклона отверстия 6 к продольной оси корпуса 1 меньше угла конической поверхности 9 основного стопора 3 на величину а (например, на 10°). Снаружи на корпусе - втулке 1 установлен дополнительный стопор 10, поджатый пружиной 11.The inertial switch comprises a housing 1 in the form of a sleeve, in the central opening 2 of which the main stopper 3 is installed, preloaded by spring 4 and blocked by a ball 5 placed in an inclined opening 6 of the housing - sleeve 1. At the outer diameter the main stopper 3 has two interface zones 7 and 8 with a cylindrical surface of the hole 2. The interface 7 is spherical. The angle of inclination of the hole 6 to the longitudinal axis of the housing 1 is less than the angle of the conical surface 9 of the main stopper 3 by the value of a (for example, by 10 °). Outside on the case - the sleeve 1 has an additional stopper 10, which is pressed by the spring 11.

В основной стопор 3 ввернут шток 12, на котором также закреплен изолятор 13 с токопроводящем кольцом 14. Предложенный способ закрепления изолятора упрощает выполнение кольца 14 с гальваническим, например, серебряным покрытием для уменьшения переходного сопротивления в замкнутом контакте.A rod 12 is screwed into the main stopper 3, on which an insulator 13 with a conductive ring 14 is also attached. The proposed method for fixing the insulator simplifies making the ring 14 with electroplating, for example, a silver coating to reduce the transient resistance in a closed contact.

Корпус - втулка 1 установлен во внешний кожух 15 и поджат колодкой 16 из пресс материала, в которой армированы токовыводы 17 с неподвижными контактами 18. Неподвижные контакты армируются в колодку 16 как одно целое в виде предварительной заготовки (фиг. 3) и только после армирования электрически разделяются резанием (фиг. 4), то есть с сохранением «абсолютной» взаимной соосности их контактирующих рабочих поверхностей 19.Case - sleeve 1 is installed in the outer casing 15 and preloaded by the block 16 of the press material, in which the current leads 17 with fixed contacts 18. The fixed contacts are reinforced in the block 16 as one piece as a preform (Fig. 3) and only after the reinforcement is electrically separated by cutting (Fig. 4), that is, with the preservation of the "absolute" mutual alignment of their contacting working surfaces 19.

Контактирующая рабочая поверхность 19, неподвижных контактов 18 выполнена конической с малым углом ф конуса, контактирующая сферическая поверхность 20 кольца 14 - сферической с диаметром сферы Dсф, меньшим диаметра окружности нижнего (большего) основания Dо, но большим диаметра окружности верхнего (меньшего) основания конуса Dв контактирующей поверхности неподвижных контактов. Данное требование к диаметру сферы обеспечивает гарантированное взаимодействие сферической поверхности 20 с конической поверхностью 19 (обеспечивает нахождение точек, точнее линии контактирования в зоне конической поверхности). Взаимодействие поверхностей 19, 20 показано на фиг. 5.The contacting working surface 19, the fixed contacts 18 is made conical with a small angle φ of the cone, the contacting spherical surface 20 of the ring 14 is spherical with a sphere diameter D sf , smaller than the diameter of the lower (larger) base D o , but larger than the diameter of the upper (smaller) base cone D in the contacting surface of fixed contacts. This requirement for the diameter of the sphere provides a guaranteed interaction of the spherical surface 20 with the conical surface 19 (ensures the location of points, more precisely, the line of contact in the area of the conical surface). The interaction of surfaces 19, 20 is shown in FIG. five.

Для обеспечения пропускания значительных токов (до десятков Λ) неподвижные контакты 18, кольцо 14 и токовыводы 17 выполнены из медных сплавов, а контактирующие поверхности 19 и 20 неподвижных контактов 18 и кольца 14 соответственно имеют серебряное или двухслойное серебряно-палладиевое гальваническое покрытие.To ensure the transmission of significant currents (up to tens of Λ), the fixed contacts 18, the ring 14 and the current leads 17 are made of copper alloys, and the contacting surfaces 19 and 20 of the fixed contacts 18 and the rings 14, respectively, have a silver or two-layer silver-palladium plating.

Малый угол ф конуса контактирующей поверхности 19 обеспечивает увеличенное суммарное усилие контактирования. Например, при угле конуса ф равном 10" суммарное усилие контактирования более чем в 5,7 раз превышает усилие пружины 4 основного стопора 3.The small angle φ of the cone of the contacting surface 19 provides an increased total contacting force. For example, when the angle of the cone is equal to 10 "total contact force is more than 5.7 times the force of the spring 4 of the main stopper 3.

Выход зоны сопряжения 8 основного стопора 3 из отверстия втулки обеспечивает самоустановку кольца 14 относительно неподвижных контактов 18, точнее взаимную самоустановку сферической контактирующей рабочей поверхности 20 кольца 14 относительно конической поверхности 19 неподвижных контактов 18. Протяженность зоны сопряжения 8 основного стопора 3 должна обеспечивать ее гарантированный выход из отверстия 2 втулки 1 при перемещении его пружиной 4. Протяженность зоны сопряжения 7 основного стопора 3, выполненной сферической, должна обеспечивать гарантированный контакт шарика 5 с конической поверхностью 9 основного стопора 3 в исходном состоянии инерционного включателя. Сферическая поверхность зоны сопряжения 7 основного стопора 3 обеспечивает его наклон относительно центра сферы для компенсации практически любой взаимной исходной несоосности взаимодействующих поверхностей - сферической контактирующей рабочей поверхности 20 кольца 14 относительно конической поверхности 19 неподвижных контактов 18 при срабатывании инерционного включателя (при перемыкании неподвижных контактов 18 кольцом 14).The exit of the mating zone 8 of the main stopper 3 from the bore of the sleeve ensures the self-alignment of the ring 14 relative to the fixed contacts 18, more precisely, the mutual self-alignment of the spherical contacting working surface 20 of the ring 14 relative to the conical surface 19 of the fixed contacts 18. The length of the mating zone 8 of the main stopper 3 must ensure its guaranteed exit from the holes 2 of the sleeve 1 when moving it by the spring 4. The length of the interface 7 of the main stopper 3, made spherical, should provide g the arranged contact of the ball 5 with the conical surface 9 of the main stopper 3 in the initial state of the inertia switch. The spherical surface of the junction zone 7 of the main stopper 3 ensures its inclination relative to the center of the sphere to compensate for virtually any mutual misalignment of the interacting surfaces - a spherical contacting working surface 20 of the ring 14 relative to the conical surface 19 of the fixed contacts 18 when the inertial switch is triggered (when the fixed contacts 18 are activated by the ring 14 ).

Инерционный включатель работает следующим образом.Inertial switch works as follows.

При действии в направлении срабатывания 21 высокоинтенсивного ускорения достаточной длительности основной стопор 3 и дополнительный стопор 10, сжимая пружины 4 и 11 соответственно, перемешаются до упора в противоположном направлении, освобождая шарик 5, который выкатывается из наклонного отверстия 6 корпуса - втулки 1. При дальнейшем спаде ускорения основной стопор 3, уже не удерживаемый шариком 5, отжимается пружиной 4, обеспечивая в конце хода взаимодействие рабочий контактирующих поверхностей 19 неподвижных контактов 18 и кольца 14. Дополнительный стопор 10 с шариком 5 также отжимаются пружиной 11 в положение, уже препятствующее перемещению основного стопора 3 (фиг. 3).When operating in the direction of operation of 21 high-intensity acceleration of sufficient duration, the main stopper 3 and the additional stopper 10 compress the springs 4 and 11, respectively, and mix to the stop in the opposite direction, freeing the ball 5, which rolls out of the inclined opening 6 of the housing - sleeve 1. With further decline the acceleration of the main stopper 3, no longer held by the ball 5, is pressed by the spring 4, ensuring at the end of the stroke the interaction of the working contacting surfaces 19 of the fixed contacts 18 and the ring 14. Fill The liner 10 with the ball 5 is also pressed by the spring 11 into a position that already prevents the movement of the main stopper 3 (FIG. 3).

То есть для срабатывания длительность действия ускорения должна превышать суммарное время, необходимое для перемещения дополнительного стопора 10 и выкатывания шарика 5 из наклонного отверстия 6 корпуса - втулки 1.That is, for actuation, the duration of the acceleration action must exceed the total time required to move the additional stopper 10 and roll out the ball 5 from the inclined opening 6 of the housing - sleeve 1.

Если длительность действия ускорения недостаточна - инерционный включатель не сработает, так как основной стопор 3 переместится до упора на величину h и возвратится пружиной 4 обратно, снова заблокировав шарик 5 в наклонном отверстии 6, в то время как дополнительный стопор 10 еще будет перемещаться в пределах своего хода /. После чего и он также возвратится в исходное положение пружиной 11. Блокировка шарика 5 в наклонном отверстии 6 корпуса - втулки 1 обеспечивается соотношением величин угла наклона отверстия 6 и угла конической поверхности 9 основного стопора 3, взаимодействующей с шариком 5. Разность углов на величину а (фиг. 1) собственно и обеспечивает указанную блокировку шарика 5, что повышает безопасность инерционного включателя при аварийных падениях в составе объекта применения.If the duration of the acceleration action is insufficient, the inertial switch does not work, as the main stop 3 moves to the stop by the value h and returns back by the spring 4, again blocking the ball 5 in the inclined hole 6, while the additional stop 10 still moves within its move /. After which he will also return to its original position by the spring 11. Lock balls 5 in an oblique bore 6 of the housing - of the sleeve 1 is provided by the ratio of the angle of inclination of the holes 6 and the angle of the conical surface 9 of the base 3 of the stopper, interacting with the ball 5. The difference in the angles and on the magnitude ( Fig. 1) actually provides the specified blocking of the ball 5, which increases the safety of the inertial switch during emergency drops in the composition of the object of application.

При малых ускорениях основной 3 и дополнительный 10 стопоры либо не будут перемещаться, либо переместятся незначительно, не вызывая разблокировки шарика 5.At low accelerations, the main 3 and additional 10 stops will either not move or will move slightly without causing the ball 5 to unlock.

Регулировка хода h основного стопора 3 производится его резьбовым штоком 12. Величина хода h должна настраиваться минимальной, но достаточной для обеспечения разблокирования шарика 5 и его беспрепятственного выталкивания из наклонного отверстия 6 корпуса - втулки 1 инерционной силой при действии ускорения в направлении срабатывания 21.The stroke h of the main stopper 3 is adjusted by its threaded rod 12. The stroke h must be adjusted minimally but sufficient to ensure that the ball 5 is unblocked and unhindered ejected from the inclined opening 6 of the housing - sleeve 1 by inertial force under acceleration action in the direction of actuation 21.

При необходимости регулировка уставочного значения ускорения срабатывания инерционного включателя осуществляется подбором или электрохимической полировкой пружин 4, 11.If necessary, the adjustment of the set value of the acceleration of the inertial switch triggering is carried out by selection or electrochemical polishing of the springs 4, 11.

Заявляемое техническое решение построения контактной системы инерционного включателя в целом позволяет выполнить также два замыкающих контакта, для этого после армирования неподвижных контактов 18 за одно целое в составе предварительной заготовки потребуется их разделение резаньем на четыре части, а кольца 14 - на две части. В этом случае потребуется исключение разворота кольца 14, например, за счет направляющих выступов в его изоляторе 13 и пазов в колодке 16 (на фиг. не показаны).The claimed technical solution for building the contact system of the inertial switch as a whole allows also two closing contacts, for this, after reinforcing the fixed contacts 18 for one piece as part of the preliminary preparation, their separation into four parts will be required, and rings 14 - into two parts. In this case, the need to exclude the reversal of the ring 14, for example, due to the guides in its insulator 13 and the grooves in the block 16 (not shown in Fig.).

Применение заявленного инерционного включателя позволит обеспечить его работоспособность при действии высокоинтенсивных ускорений с коммутацией электрической цепи, предназначенной для пропускания больших токов, а также сохранение исходного состояния контактов при аварийных падениях в составе объекта использования, то есть значительно расширит возможный области его применения.The use of the claimed inertial switch will ensure its operability under the action of high-intensity accelerations with the switching of an electrical circuit designed to pass large currents, as well as preserve the initial state of the contacts during emergency drops in the use object, that is, significantly expand the possible areas of its application.

Таким образом, представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:Thus, the information presented indicates that the following cumulative conditions are fulfilled when using the claimed invention:

- заявляемый инерционный включатель предназначен для коммутации электрических цепей с пропусканием больших токов в системах автономных технических объектов;- the claimed inertial switch is designed for switching electrical circuits with the transmission of large currents in the systems of autonomous technical objects;

- для заявляемого инерционного включателя в том виде, в котором он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов;- for the claimed inertial switch in the form in which it is described in the claims, the possibility of its implementation is confirmed using the means and methods described in the application and known before the priority date;

- заявляемый инерционный включатель при его использовании способен обеспечить надежную работу при воздействии импульсных высокоитенсивных ускорений при движении в составе объекта использования с замыканием контакта, обеспечивающего пропускание больших токов, а также безопасность - сохранение исходного состояния контактов при аварийных падениях в составе объекта использования, то есть значительно расширить возможные области его применения.- the claimed inertial switch, when used, is able to ensure reliable operation when exposed to high-intensity pulsed accelerations when moving as part of an object of use with contact closure providing high current transmission, as well as safety - maintaining the initial state of contacts during emergency drops as part of an object of use, that is, significantly to expand the possible areas of its application.

Следовательно, заявляемый инерционный включатель соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed inertial switch meets the condition of "industrial applicability".

Claims (2)

1. Инерционный включатель, содержащий корпус, в котором установлен подпружиненный стопор, взаимодействующий конической поверхностью с удерживающим его шариком, коммутируемые проводящей поверхностью стопора контакты, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде направляющей втулки, внутри которой соосно размещен основной стопор, а дополнительный стопор в виде охватывающей втулки установлен снаружи, при этом шарик, взаимодействующий с конической поверхностью основного стопора, установлен в выполненном в стенке корпуса наклонном отверстии, угол наклона которого к продольной оси корпуса меньше угла конической поверхности основного стопора, взаимодействующей с шариком, причем с торца основного стопора, выполненного с двумя зонами опорной поверхности на внешнем диаметре, нижняя из которых выполнена сферической, закреплен изолятор с электропроводящим кольцом, взаимодействующим, при перемещении основного стопора пружиной до выхода верхней зоны опорной поверхности из отверстия корпуса, с закрепленными на токовыводах неподвижными контактами, армированными в изоляционной колодке за одно целое и разделяемыми друг от друга после армирования, при этом взаимодействующая контактирующая поверхность неподвижных контактов выполнена конической с утлом конуса ф=arcsin 1/k, где k - требуемое превышение суммарного усилия контактирования над усилием пружины основного стопора, а кольца - сферической с диаметром сферы, меньшим диаметра окружности нижнего основания, но большим диаметра окружности верхнего основания конуса контактирующей поверхности неподвижных контактов.1. An inertial switch, comprising a housing in which a spring-loaded stopper is installed, which interacts with a conical surface with a ball holding it, switched contacts by a conductive surface of the stopper, characterized in that the housing is made in the form of a guide sleeve, inside which the main stopper is coaxially placed the form of the covering sleeve is installed outside, while the ball, which interacts with the conical surface of the main stopper, is installed in an inclined bore made in the body wall The angle of inclination to the longitudinal axis of the body is less than the angle of the conical surface of the main stop interacting with the ball, and from the end of the main stop made with two zones of the supporting surface on the outer diameter, the lower of which is spherical, is fixed to an insulator with an electrically conductive ring interacting, when the main stopper is moved by the spring until the upper zone of the supporting surface leaves the housing opening, with fixed contacts fixed to the current leads, reinforced in insulating block in one piece and separated from each other after reinforcement, while the interacting contacting surface of the fixed contacts is made conical with the fragile cone φ = arcsin 1 / k, where k is the required excess total contact force over the spring force of the main stopper and the ring is spherical with the diameter of the sphere, smaller than the diameter of the lower base, but larger than the diameter of the upper base of the cone of the contacting surface of the fixed contacts. 2. Инерционный включатель по п. 1, отличающийся тем, что основной стопор выполнен составным с внутренним резьбовым штоком.2. Inertial switch under item 1, characterized in that the main stopper is made integral with an internal threaded rod.
RU2018132079A 2018-09-06 2018-09-06 Inertial switch RU2693836C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132079A RU2693836C1 (en) 2018-09-06 2018-09-06 Inertial switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018132079A RU2693836C1 (en) 2018-09-06 2018-09-06 Inertial switch

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2693836C1 true RU2693836C1 (en) 2019-07-05

Family

ID=67251809

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018132079A RU2693836C1 (en) 2018-09-06 2018-09-06 Inertial switch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2693836C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2754918C1 (en) * 2020-10-26 2021-09-08 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Inertial type threshold detector
RU2781241C1 (en) * 2021-11-19 2022-10-10 Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" Initiator

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8310623U1 (en) * 1983-04-12 1983-09-08 Helba Elektronik-Baugruppen Gmbh & Co Kg, 5628 Heiligenhaus Acceleration limit switch
EP0708467A1 (en) * 1994-09-26 1996-04-24 Heino Burmester Acceleration value limiting switch
RU2244249C1 (en) * 2003-07-03 2005-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт электронных приборов"(ФГУП"НИИЭП") Starting mechanism
RU2328698C2 (en) * 2006-06-23 2008-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "НПП "Дельта" Trigger mechanism
RU2521000C2 (en) * 2012-07-27 2014-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Inertia switch

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8310623U1 (en) * 1983-04-12 1983-09-08 Helba Elektronik-Baugruppen Gmbh & Co Kg, 5628 Heiligenhaus Acceleration limit switch
EP0708467A1 (en) * 1994-09-26 1996-04-24 Heino Burmester Acceleration value limiting switch
RU2244249C1 (en) * 2003-07-03 2005-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт электронных приборов"(ФГУП"НИИЭП") Starting mechanism
RU2328698C2 (en) * 2006-06-23 2008-07-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "НПП "Дельта" Trigger mechanism
RU2521000C2 (en) * 2012-07-27 2014-06-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Inertia switch

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2754918C1 (en) * 2020-10-26 2021-09-08 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Inertial type threshold detector
RU2781241C1 (en) * 2021-11-19 2022-10-10 Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова" Initiator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2693836C1 (en) Inertial switch
US4154996A (en) Positive break snap action switch
EP0993013B1 (en) A safety switch intended to be fitted in an electrical circuit of a motor vehicle
US5237137A (en) Isolating switch for metal-clad, compressed-gas insulated high-voltage switchgear
DE1058606B (en) Electrical, temperature-dependent miniature switch
US11592273B2 (en) Torsion spring actuated inertia igniters and impulse switches with preset no-fire protection for munitions and the like
US3054870A (en) Variable sensitivity inertia switch
US3193653A (en) Switch detent arrangement
US20230175825A1 (en) Shear-pin based inertia igniters with preset no-fire protection for munitions and the like
US3001043A (en) Inertial and centrifugally operated switch
US6489581B2 (en) Arc-blasting switch possessing a break chamber with low gas compression and reciprocating piston movement
DE4328542C1 (en) Tilt protection device
CN211696100U (en) Safety mechanism for bomb fuse
US3484571A (en) Inertia switch
US7320286B2 (en) Setback switch for safe and arm
US4027538A (en) Latch releasing mechanism for water samplers
RU2778658C1 (en) Inertial switch
RU2677838C1 (en) Hydrostatic switch
EP0016856B1 (en) Quench chamber for load disconnecting switches
RU2728019C1 (en) Capsule descending and rudders opening switch
US20160025473A1 (en) Electrical Setback Detection Switch
DE3142925A1 (en) Emergency off switch for electrically controllable underground mining machines
US4933521A (en) Floating release point switch
US2709961A (en) Parachute release device
US20230140161A1 (en) Compact inertial igniters and impulse switches with accidental activation prevention for munitions and the like