RU2778658C1

RU2778658C1 - Inertial switch

Info

Publication number: RU2778658C1
Application number: RU2022108834A
Authority: RU
Inventors: Владимир Николаевич Китаев
Filing date: 2022-04-01
Publication date: 2022-08-22

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering, in particular to inertial switches for automation systems of various aircraft and security systems for moving objects. The effect is achieved by the fact that the inertial switch contains a sealed housing with a cover filled with a damping fluid, an inertial body preloaded by a spring, a contact system with a rotary jumper, a compensator for temperature changes in the volume of the liquid, consisting of a set of separate membrane boxes, while the inertial body is made in the form of a hollow cylinder with a flange pressed by a spring and a wall at the end, on which a permanent magnet is fixed, interacting with the movement of the inertial body by opposite poles with a permanent magnet fixed on the axis of the contact system jumper, and the permanent magnets are magnetized in the transverse direction and deployed relative to each other as in the original , and in the switched state of the contact system, and in the flange of the inertial body, radial pins are installed, which are movably included in the L-shaped grooves made in the housing wall.

EFFECT: increasing reliability, reducing the error in magnitude and the integral of the response acceleration.

3 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к инерционным включателям для систем автоматики различных летательных аппаратов и систем безопасности подвижных объектов.The invention relates to the field of instrumentation, and in particular to inertial switches for automation systems of various aircraft and security systems for moving objects.

В настоящее время известны самые различные конструкции инерционных включателей, однако все они, обладая определенными недостатками, не могут быть использованы в указанных системах для объектов ответственного назначения. At present, a wide variety of designs of inertial switches are known, however, all of them, having certain disadvantages, cannot be used in these systems for critical facilities.

Известен инерционный включатель, содержащий корпус с крышкой, инерционное тело, контакты. Внутренний объем, образованный корпусом и крышкой, заполнен жидкостью [патент РФ №2237310, МПК Н01Н 35/14, опубликовано 27.09.2004]. Инерционное тело выполнено в виде плоского диска и расположено в жидкости во внутреннем объеме корпуса с возможностью плоскопараллельного перемещения между двумя плоскими стенками, причем величина перемещения меньше его диаметра, но больше зазора между стенкой корпуса и плоским диском в его исходном положении.Known inertial switch containing a housing with a cover, inertial body, contacts. The internal volume formed by the housing and the lid is filled with liquid [RF patent No. 2237310, IPC H01N 35/14, published 27.09.2004]. The inertial body is made in the form of a flat disk and is located in the liquid in the internal volume of the housing with the possibility of plane-parallel movement between two flat walls, the displacement being less than its diameter, but greater than the gap between the housing wall and the flat disk in its initial position.

Известный инерционный включатель не срабатывает (сохраняет исходное состояние) при высокочастотных виброударных аварийных воздействиях и работоспособен при действии вибрации.Known inertial switch does not work (retains its original state) with high-frequency vibro-impact emergency impacts and is operable under the action of vibration.

Однако он сохраняет исходное состояние при ударных воздействиях только очень малой длительности, при падении на мягкий грунт в составе летательного аппарата возможно срабатывание известного инерционного включателя. Кроме того сработанное состояние инерционного включателя сохраняется только при действии ускорения. Перечисленные недостатки ограничивают область применения в объектах ответственного назначения.However, it retains its original state under shock effects of only a very short duration; when falling on soft ground, the well-known inertial switch may be triggered as part of an aircraft. In addition, the triggered state of the inertial switch is saved only under the action of acceleration. These shortcomings limit the scope of application in critical facilities.

Известен инерционный включатель, содержащий герметичный корпус, заполненный демпфирующей жидкостью, инерционное тело, поджатое пружиной, контактную систему с поворотным перемыкателем и компенсатор температурного изменения объема жидкости, состоящий из набора отдельных герметичных мембранных коробок - компенсаторов [патент РФ №2221302, МПК Н01Н 35/14, опубликовано 10.01.2004]. Корпус выполнен с центральной перегородкой, расположенной между инерционным телом и контактами. В отверстии в центральной перегородке размещен фиксатор, контактирующий с инерционным телом и удерживающий от проворота перемыкатель контактов. В сквозном канале инерционного тела установлен дроссель. Контактная система выполнена в виде пар контактов скользящего типа и поворотного перемыкателя.Known inertial switch containing a sealed housing filled with a damping fluid, an inertial body preloaded with a spring, a contact system with a rotary jumper and a compensator for temperature changes in the volume of liquid, consisting of a set of separate sealed membrane boxes - compensators [RF patent No. 2221302, IPC H01N 35/14 , published 10.01.2004]. The housing is made with a central partition located between the inertial body and the contacts. A latch is placed in the hole in the central partition, which is in contact with the inertial body and keeps the contact jumper from turning. A throttle is installed in the through channel of the inertial body. The contact system is made in the form of pairs of sliding type contacts and a rotary jumper.

Известный инерционный включатель обеспечивает сохранение исходного состояния при высокочастотных виброударных воздействиях в служебном обращении и аварийных ситуациях и сохранение сработанного состояния при прекращении действия линейного ускорения.The well-known inertial switch ensures the preservation of the initial state at high-frequency vibroimpact effects in service and emergencies and the preservation of the actuated state upon termination of the linear acceleration.

Однако в исходном состоянии инерционного включателя контакты, предназначенные для подключения электрических цепей, опираются на стенку перемыкателя, выполненную из изоляционного материала, при этом на контактах неизбежно появление токонепровидящих пленок и частиц износа изолятора, значительно ухудшающих электрические параметры (сопротивление) контактов. Микро перемещения перемыкателя в зоне взаимодействия с контактами от виброударных воздействиях при длительной эксплуатации инерционного включателя могут увеличить сопротивление контактов вплоть до потери их работоспособности. Также в известном инерционном включателе контакты находятся в демпфирующей жидкости. При переключении контактной системы, при наличии напряжения в коммутируемых электрических цепях объекта использования при наличии в них индуктивной нагрузки, на контактах возможно из-за образования электрической дуги появление продуктов горения жидкости, также ухудшающих сопротивление контактов вплоть до потери их работоспособности и отказу инерционного включателя в целом, то есть надежность известного инерционного включателя недостаточна.However, in the initial state of the inertial switch, the contacts intended for connecting electrical circuits rest on the jumper wall made of insulating material, while the appearance of non-conductive films and wear particles of the insulator is inevitable on the contacts, which significantly worsen the electrical parameters (resistance) of the contacts. Micro displacements of the jumper in the zone of interaction with the contacts from vibro-impact effects during long-term operation of the inertial switch can increase the resistance of the contacts up to the loss of their performance. Also in the known inertial switch, the contacts are in the damping fluid. When switching the contact system, in the presence of voltage in the switched electrical circuits of the object of use in the presence of an inductive load in them, it is possible at the contacts, due to the formation of an electric arc, the appearance of liquid combustion products, which also worsen the resistance of the contacts up to the loss of their operability and failure of the inertial switch as a whole , that is, the reliability of the known inertial switch is insufficient.

Возможное появление в жидкости токопроводящих продуктов износа поверхностей подвижных деталей из зон их сопряжения, например из-за фретингкоррозии от вибрационных и ударных воздействий, также может вызвать потерю работоспособности всей контактной системы, следовательно и прибора в целом.The possible appearance in the liquid of conductive wear products of the surfaces of moving parts from the areas of their interface, for example, due to fretting corrosion from vibration and shock effects, can also cause a loss of operability of the entire contact system, and hence the device as a whole.

Применение известного инерционного включателя ограничено значением ускорений в боковых направлениях, которые неизбежно присутствуют, например, в высокоманевренных летательных аппаратах с различными типами движителей. Точнее ограничено соотношением ускорений в боковых и осевом (рабочем) направлениях. Ускорения в боковых направлениях значительно увеличивают силу трения, действующую на массивное протяженное цилиндрическое инерционное тело, контактирующее с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса всей внешней цилиндрической поверхностью. Для известного инерционного включателя такое соотношение предположительно не должно превышать 20%. При больших ускорениях в боковых направлениях сила трения, препятствующая перемещению инерционного тела, значительно возрастает, увеличивая погрешность по интегралу срабатывания, и надежная работа инерционного включателя в этих условиях не гарантируется. Все это ограничивает эксплуатационные возможности инерционного включателя и сужает его область применения.The use of the known inertial switch is limited by the value of accelerations in lateral directions, which are inevitably present, for example, in highly maneuverable aircraft with various types of propellers. More precisely, it is limited by the ratio of accelerations in the lateral and axial (working) directions. Accelerations in the lateral directions significantly increase the friction force acting on a massive extended cylindrical inertial body in contact with the inner cylindrical surface of the housing with the entire outer cylindrical surface. For a known inertial switch, this ratio should presumably not exceed 20%. At high accelerations in the lateral directions, the friction force that prevents the movement of the inertial body increases significantly, increasing the error in the response integral, and reliable operation of the inertial switch under these conditions is not guaranteed. All this limits the operational capabilities of the inertial switch and narrows its scope.

Компенсатор температурного изменения объема жидкости известного инерционного включателя, состоящий из набора отдельных герметичных мембранных коробок, обеспечивает малое изменение объема по отношению к объему, занимаемому им в приборе (по оценке до 30% от общего объема прибора). Герметичность мембранных коробок (отсутствие сообщения с внешней средой) при изменении объема жидкости приводит к значительным перепадам давления внутри прибора, которое при пониженной температуре будет понижаться, а при повышенной соответственно повышаться, что ограничит температурный диапазон эксплуатации известного инерционного включателя.The compensator for temperature change in the volume of the liquid of the known inertial switch, consisting of a set of separate sealed membrane boxes, provides a small change in volume relative to the volume occupied by it in the device (estimated at 30% of the total volume of the device). The tightness of membrane boxes (lack of communication with the external environment) with a change in the volume of liquid leads to significant pressure drops inside the device, which will decrease at low temperatures, and increase accordingly at elevated temperatures, which will limit the operating temperature range of the known inertial switch.

Этот инерционный включатель рассматривается в качестве прототипа заявляемого инерционного включателя.This inertial switch is considered as a prototype of the proposed inertial switch.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности, снижение погрешности по величине и интегралу ускорения срабатывания, что расширение его области применения.The technical result, to which the claimed invention is directed, is to increase reliability, reduce the error in magnitude and integral of the response acceleration, which expands its scope.

Указанный технический результат достигается тем, что инерционный включатель, содержащий герметичный корпус с крышкой, заполненный демпфирующей жидкостью, инерционное тело, поджатое пружиной, контактную систему с поворотным перемыкателем, компенсатор температурного изменения объема жидкости, состоящий из набора отдельных мембранных коробок, согласно изобретению характеризуется тем, что инерционное тело выполнено в виде полого цилиндра с фланцем, поджатым пружиной, и стенкой на торце, на которой закреплен постоянный магнит, взаимодействующий при движении инерционного тела разноименными полюсами с постоянным магнитом, закрепленным на оси перемыкателя контактной системы, при этом постоянные магниты намагничены в поперечном направлении и развернуты относительно друг друга, как в исходном, так и в переключенном состоянии контактной системы, а во фланце инерционного тела установлены радиальные штифты, входящие с возможностью движения в Г-образные пазы, выполненные в стенке корпуса.This technical result is achieved by the fact that the inertial switch containing a sealed housing with a lid filled with a damping fluid, an inertial body preloaded by a spring, a contact system with a rotary jumper, a compensator for temperature changes in the volume of liquid, consisting of a set of separate membrane boxes, according to the invention is characterized by the fact that that the inertial body is made in the form of a hollow cylinder with a flange, preloaded by a spring, and a wall at the end, on which a permanent magnet is fixed, interacting with the movement of the inertial body with opposite poles with a permanent magnet fixed on the axis of the contact system jumper, while the permanent magnets are magnetized in the transverse direction and deployed relative to each other, both in the initial state and in the switched state of the contact system, and in the flange of the inertial body, radial pins are installed, which are movably included in the L-shaped grooves made in the housing wall.

В инерционном включателе Г-образные пазы, выполнены в стенке корпуса по винтовой линии с углом наклона от вертикали, равным углу трения радиальных штифтов о боковые стенки Г-образных пазов от взаимодействия магнитов при движении инерционного тела к контактной системе и с наклоном в направлении, противоположном направлению поворота перемыкателя контактной системы при ее переключении.In the inertial switch, L-shaped slots are made in the body wall along a helix with an angle of inclination from the vertical equal to the angle of friction of the radial pins on the side walls of the L-shaped slots from the interaction of magnets when the inertial body moves to the contact system and with an inclination in the opposite direction the direction of rotation of the jumper of the contact system when switching it.

В инерционном включателе компенсатор температурного изменения объема жидкости выполнен из мембран, попарно сваренных по внешнему контуру и в центральной части с соседними парами мембран с выполнением в последнем сварном соединении отверстий, соединяющих внутренние объемы пар мембран между собой и с внешней средой.In the inertial switch, the compensator for the temperature change in the liquid volume is made of membranes welded in pairs along the outer contour and in the central part with adjacent pairs of membranes with openings in the last welded joint connecting the internal volumes of the membrane pairs to each other and to the external environment.

Выполнение инерционного тела в виде полого цилиндра с фланцем, поджатым пружиной, обеспечивает расходом жидкости интегрирование действующего линейного ускорения в направлении срабатывания, надежно сохраняя исходное состояние инерционного включателя при ударных аварийных воздействиях. Инерционное тело взаимодействует с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса небольшой поверхностью фланца. Конструкция инерционного тела способствует восстановлению его, так как при ускорении вдоль оси срабатывания результирующая сила, действующая на инерционное тело, всегда будет препятствовать его развороту в плоскости, перпендикулярной продольной оси, исключая отказы заявляемого инерционного включателя.The implementation of the inertial body in the form of a hollow cylinder with a flange preloaded by a spring ensures the integration of the effective linear acceleration in the direction of operation by means of the fluid flow, reliably maintaining the initial state of the inertial switch during shock emergency actions. The inertial body interacts with the inner cylindrical surface of the housing with a small flange surface. The design of the inertial body contributes to its recovery, since when accelerating along the triggering axis, the resulting force acting on the inertial body will always prevent it from turning in a plane perpendicular to the longitudinal axis, excluding failures of the proposed inertial switch.

Размещение на торце инерционного тела и на оси перемыкателя контактной системы постоянных магнитов, намагниченных в поперечном направлении и развернутых относительно друг друга, как в исходном, так и в переключенном состоянии контактной системы, взаимодействующих на конечном участке движения инерционного тела разноименными полюсами, и установка во фланце инерционного тела радиальных штифтов, входящих с возможностью движения в Г-образные пазы, выполненные в стенке корпуса, обеспечивает надежное переключение контактной системы при действии линейного ускорения. Наличие штифтов во фланце и определенная форма пазов на стенке корпуса обеспечиваю требуемое взаимное угловое расположение инерционного тела в корпусе, исключая не предусмотренный проворот инерционного тела при его движении от действия ускорения и фиксируя инерционное тело в перемещенном осевом положении, то есть обеспечивая надежное переключение и сохранение переключенного состояния контактной системы инерционного включателя. Переключение контактной системы поворотом перемыкателя через герметичную стенку кожуха посредством взаимодействия магнитов исключает наличие жидкости во внутренней полости контактной системы. Контактная система прибора работает в осушенной воздушной среде, не подвергаясь воздействию демпфирующей жидкости, что значительно повышает надежность контактной системы. К демпфирующей жидкости не предъявляются требования по диэлектрическим свойствам. Кроме того инерционный включатель остается работоспособным даже при наличии в жидкости некоторого количества посторонних примесей и продуктов износа в зонах сопряжения подвижных деталей из состава прибора. Все это в совокупности обеспечивает повышение надежности, и снижение погрешности по величине и интегралу ускорения срабатывания.Placement at the end of the inertial body and on the axis of the jumper of the contact system of permanent magnets magnetized in the transverse direction and deployed relative to each other, both in the initial and in the switched state of the contact system, interacting in the final section of the movement of the inertial body with opposite poles, and installation in the flange the inertial body of the radial pins, which are movably included in the L-shaped grooves made in the housing wall, ensures reliable switching of the contact system under the action of linear acceleration. The presence of pins in the flange and a certain shape of the grooves on the housing wall provide the required mutual angular arrangement of the inertial body in the housing, excluding the unforeseen rotation of the inertial body when it moves from the action of acceleration and fixing the inertial body in a displaced axial position, that is, ensuring reliable switching and maintaining the switched state of the contact system of the inertial switch. Switching the contact system by turning the jumper through the sealed wall of the casing through the interaction of magnets eliminates the presence of liquid in the internal cavity of the contact system. The contact system of the device operates in a dry air environment, not exposed to damping fluid, which significantly increases the reliability of the contact system. The damping fluid does not require dielectric properties. In addition, the inertial switch remains operational even if there is a certain amount of foreign impurities and wear products in the fluid in the interface areas of moving parts from the device. All this together provides an increase in reliability, and a decrease in the error in terms of the magnitude and integral of the response acceleration.

Выполнение Г-образных пазов в стенке корпуса по винтовой линии с определенным углом от вертикали позволяет компенсировать дополнительную силу трения от момента вращения инерционного тела от взаимодействия постоянных магнитов при движении инерционного тела к контактной системе, повышая стабильность работы инерционного включателя и этим обеспечивая снижение погрешности по величине и интегралу ускорения срабатывания.The execution of L-shaped grooves in the housing wall along a helical line with a certain angle from the vertical allows you to compensate for the additional friction force from the moment of rotation of the inertial body from the interaction of permanent magnets when the inertial body moves to the contact system, increasing the stability of the inertial switch and thereby reducing the error in magnitude and the response acceleration integral.

Выполнение компенсатора температурного изменения объема жидкости в виде сильфона из мембран, попарно сваренных по внешнему контуру и в центральной части с соседними парами мембран с выполнением в последнем сварном соединении отверстий, соединяющих внутренние объемы пар мембран между собой и с внешней средой, позволяет минимизировать объем жидкости, заполняющей инерционный включатель, обеспечивая расширение температурного диапазона эксплуатации инерционного включателя. В сжатом состоянии такой сильфон имеет наименьший внутренний объем. При температурном изменении объема жидкости давление внутри прибора из-за соединения внутреннего объема сильфона с внешней средой практически не изменяется. Сильфон размещен внутри инерционного тела, не увеличивая общего объема прибора. Эффективность компенсатора температурного изменения объема жидкости заявляемого инерционного включателя значительно превосходит техническое решение прототипа, расширяя область применения.The execution of the compensator for temperature change in the volume of liquid in the form of a bellows of membranes, welded in pairs along the outer contour and in the central part with adjacent pairs of membranes with holes in the last welded joint connecting the internal volumes of the membrane pairs to each other and to the external environment, allows minimizing the volume of liquid, filling the inertial switch, providing an extension of the temperature range of operation of the inertial switch. In the compressed state, such a bellows has the smallest internal volume. With a temperature change in the liquid volume, the pressure inside the device, due to the connection of the internal volume of the bellows with the external environment, practically does not change. The bellows is placed inside the inertial body, without increasing the total volume of the device. The efficiency of the compensator for temperature changes in the liquid volume of the inventive inertial switch significantly exceeds the technical solution of the prototype, expanding the scope.

Указанные преимущества значительно повышают надежность, снижают погрешность по величине интеграла ускорения срабатывания и расширяют его область применения.These advantages significantly increase reliability, reduce the error in the value of the response acceleration integral and expand its scope.

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 as corresponding to 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».The new features contained in the distinctive part of the claims are not found in technical solutions of a similar purpose. On this basis, it can be concluded that the claimed invention complies with the "inventive step" condition.

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

На фиг. 1 приведен осевой разрез инерционного включателя в исходном состоянии.In FIG. 1 shows an axial section of the inertial switch in the initial state.

На фиг. 2 - осевой разрез инерционного включателя в сработанном состоянии.In FIG. 2 - axial section of the inertial switch in the actuated state.

На фиг. 3 - поперечный разрез, размещение постоянного магнита на торце инерционного тела.In FIG. 3 - cross section, placement of a permanent magnet at the end of the inertial body.

На фиг. 4 - взаимодействие радиальных штифтов, установленных во фланце инерционного тела, с пазами в стенке корпуса, а) - исходное состояние, б) - промежуточное состояние, инерционное тело, переместилось по оси до выхода из продольного участка паза в) - сработанное состояние инерционного включателя.In FIG. 4 - interaction of radial pins installed in the flange of the inertial body with grooves in the body wall, a) - initial state, b) - intermediate state, inertial body, moved along the axis to exit from the longitudinal section of the groove c) - actuated state of the inertial switch.

На фиг. 5 - поперечный разрез, конструкция контактной системы.In FIG. 5 - cross section, design of the contact system.

На фиг. 6 - поперечный разрез, размещение постоянного магнита на оси перемыкателя контактной системы.In FIG. 6 - cross section, placement of a permanent magnet on the axis of the contact system jumper.

На фиг. 7 - взаимодействие постоянных магнитов (исходное состояние контактной системы).In FIG. 7 - interaction of permanent magnets (initial state of the contact system).

На фиг. 8 - взаимодействие постоянных магнитов (переключенное состояние контактной системы, инерционное тело переместилось по оси до выхода из продольного участка паза).In FIG. 8 - interaction of permanent magnets (switched state of the contact system, the inertial body has moved along the axis to the exit from the longitudinal section of the groove).

Для наглядности фиг. 7 и фиг. 8 постоянный магнит, закрепленный на торце инерционного тела, изображен условно смещенным относительно постоянного магнита, закрепленного на оси перемыкателя контактной системы.For clarity, Fig. 7 and FIG. 8, a permanent magnet fixed on the end face of the inertial body is shown conditionally displaced relative to the permanent magnet fixed on the axis of the contact system jumper.

На фиг. 9 - конструкция компенсатора температурного изменения объема жидкости, заполняющей внутренний объем инерционного включателя.In FIG. 9 - design of the compensator for temperature change in the volume of liquid filling the internal volume of the inertial switch.

На фиг. 10 - взаимодействие радиальных штифтов, установленных во фланце инерционного тела, с пазами в стенке корпуса, пазы выполнены наклонными, а) - исходное состояние, б) - промежуточное состояние, инерционное тело, переместилось по оси до выхода из продольного участка паза в) - сработанное состояние инерционного включателя.In FIG. 10 - interaction of radial pins installed in the flange of the inertial body with grooves in the body wall, the grooves are made inclined, a) - initial state, b) - intermediate state, inertial body, moved along the axis to exit from the longitudinal section of the groove c) - worked state of the inertial switch.

На фиг. 11 - силы, действующие на инерционное тело вдоль оси при его перемещении из исходного положения в конечное, где F_пp - сила пружины, поджимающей инерционное тело, F_м - сила взаимодействия постоянных магнитов, F_peз - результирующая (суммарная) сила пружины и постоянных магнитов, х - перемещение инерционного тела.In FIG. 11 - forces acting on the inertial body along the axis when it moves from the initial position to the final one, where F _pr - the force of the spring pressing the inertial body, F _m - the force of interaction of permanent magnets, F _res - the resulting (total) force of the spring and permanent magnets , x - displacement of the inertial body.

На фиг. 12 - схема, поясняющая компенсацию силы трения, где F₁ - сила от момента вращения инерционного тела при взаимодействии постоянный магнитов, N - реакция стенки паза на штифт, F_mp - сила трения от момента вращения инерционного тела, возникающего при взаимодействии постоянных магнитов, F₂ - сила, компенсирующая силу трения F_mp, то есть F₂=F_mp.In FIG. 12 is a diagram explaining the compensation of the friction force, where F ₁ is the force from the moment of rotation of the inertial body during the interaction of permanent magnets, N is the reaction of the groove wall to the pin, F _mp is the friction force from the moment of rotation of the inertial body arising from the interaction of permanent magnets, F ₂ is the force that compensates for the friction force F _mp , that is, F ₂ =F _mp .

На чертежах фиг. 1-12 принимаются следующие обозначения.In the drawings of FIG. 1-12 the following designations are accepted.

1 - герметичный корпус;1 - sealed housing;

2 - демпфирующая жидкость;2 - damping fluid;

3 - инерционное тело;3 - inertial body;

4 - пружина;4 - spring;

5 - контактная система;5 - contact system;

6 - поворотный перемыкатель;6 - rotary jumper;

7 - компенсатор в виде сильфона;7 - compensator in the form of a bellows;

8 - фланец инерционного тела;8 - flange of the inertial body;

9 - торец инерционного тела;9 - end face of the inertial body;

10 - магнит инерционного тела;10 - magnet of the inertial body;

11 - магнит контактной системы;11 - contact system magnet;

12 - ось перемыкателя;12 - jumper axis;

13 - радиальный штифт;13 - radial pin;

14 - Г-образный паз;14 - L-shaped groove;

15 - мембрана сильфона;15 - bellows membrane;

16 - крышка;16 - cover;

17 - кожух контактной системы;17 - casing of the contact system;

18 - токовывод;18 - current output;

19 - упругий контакт;19 - elastic contact;

20 - токопроводящий нож;20 - conductive knife;

21 - изолятор;21 - insulator;

22 - спиральная пружина;22 - spiral spring;

23 - подложка;23 - substrate;

24 - выступ;24 - ledge;

25 - осевое отверстие в мембранах сильфона;25 - axial hole in the bellows membranes;

26 - осевое отверстие в инерционном теле;26 - axial hole in the inertial body;

27 - выемка;27 - notch;

28 - заглушка.28 - plug.

Инерционный включатель выполнен следующим образом.The inertial switch is made as follows.

В герметичном корпусе 1 (фиг. 1-9) размещено инерционное тело 3, выполненное в виде полого цилиндра с фланцем 8, в котором равномерно по окружности размещены три радиальных штифта 13, входящие в пазы 14 корпуса 1. Инерционное тело 3 выполнено из «тяжелого» вольфрамового немагнитного сплава типа ВНМ3-2. Внутренняя полость инерционного включателя заполнена демпфирующей полиметилсилоксановой жидкостью 2, например ПМС-5 или ПМС-10 ГОСТ 13032-77 с температурой застывания минус 65°С и рабочим диапазоном температур от минус 60 до плюс 200°С, с запасом перекрывающим диапазон температур эксплуатации инерционного включателя. Фланец 8 и корпус 1 сопряжены по диаметру с малым, но гарантируемым в требуемом диапазоне температур эксплуатации инерционного включателя зазором. Внешняя поверхность фланца 8 выполнена сферической с центром на оси инерционного тела 3 для исключения заклинивания инерционного тела 3 при его возможном «перекашивании». Фланец 8 инерционного тела 3 поджат пружиной 4. Конструкция инерционного тела 3 в виде полого цилиндра с фланцем 8, расположенным в его нижней части, способствует восстановлению вертикального положения инерционного тела 3, так как при ускорении вдоль оси срабатывания результирующая сила, действующая на инерционное тело 3, всегда будет препятствовать его развороту в плоскости, перпендикулярной продольной оси, исключая несрабатывания инерционного включателя. Между фланцем 8 и крышкой 16 осевыми размерами пазов 14 обеспечивается зазор h, исключающий «залипание» инерционного тела 3 на крышке 16. На торце 9 инерционного тела 3 закреплен постоянный магнит 10, намагниченный в поперечном направлении Г (фиг. 7, 8).In the sealed housing 1 (Fig. 1-9) is placed inertial body 3, made in the form of a hollow cylinder with a flange 8, in which three radial pins 13 are evenly placed along the circumference, included in the grooves 14 of the housing 1. The inertial body 3 is made of "heavy » tungsten non-magnetic alloy type VNM3-2. The internal cavity of the inertial switch is filled with damping polymethylsiloxane liquid 2, for example, PMS-5 or PMS-10 GOST 13032-77 with a pour point of minus 65 ° C and an operating temperature range from minus 60 to plus 200 ° C, with a margin covering the operating temperature range of the inertial switch . Flange 8 and housing 1 are associated in diameter with a small gap, but guaranteed in the required operating temperature range of the inertial switch. The outer surface of the flange 8 is made spherical with the center on the axis of the inertial body 3 to prevent jamming of the inertial body 3 in case of its possible "warping". The flange 8 of the inertial body 3 is preloaded by the spring 4. The design of the inertial body 3 in the form of a hollow cylinder with the flange 8 located in its lower part helps to restore the vertical position of the inertial body 3, since when accelerating along the trigger axis, the resulting force acting on the inertial body 3 , will always prevent it from turning in a plane perpendicular to the longitudinal axis, except for the failure of the inertial switch. Between the flange 8 and the cover 16, the axial dimensions of the grooves 14 provide a gap h, which excludes the "sticking" of the inertial body 3 on the cover 16. At the end 9 of the inertial body 3, a permanent magnet 10 is fixed, magnetized in the transverse direction Г (Fig. 7, 8).

Контактная система 5, отделенная от внутренней полости корпуса 1 кожухом 17, состоит из размещенных на токовыводах 18 упругих контактов 19 и поворотного перемыкателя 6 с токопроводящими ножами 20. Токопроводящие ножи 20, закрепленные на перемыкателе 6, взаимодействуют с упругими контактами 19, закрепленными на токовыводах 18, формируя требуемые электрические цепи. Токовыводы 18 установлены на изоляторах 21. Исходное состояние контактной системы 5 обеспечивается спиральной пружиной 22, удерживающей ось 12 перемыкателя 6 в исходном угловом положении.The contact system 5, separated from the internal cavity of the housing 1 by a casing 17, consists of elastic contacts 19 placed on the current leads 18 and a rotary jumper 6 with conductive knives 20. The conductive knives 20 fixed on the jumper 6 interact with the elastic contacts 19 fixed on the current leads 18 , forming the required electrical circuits. The current leads 18 are mounted on insulators 21. The initial state of the contact system 5 is provided by a spiral spring 22 holding the axis 12 of the jumper 6 in the initial angular position.

На оси 12 перемыкателя 6 закреплена подложка 23 с размещенным постоянным магнитом 11, намагниченным в поперечном направлении Д (фиг. 7, 8). Постоянные магниты 10, 11 развернуты относительно друг друга как в исходном, так и в переключенном состоянии контактной системы 5 на угол γ, например равный 45° и Δ, например равный 15°, соответственно. Угол поворота перемыкателя 6 φ, например равный 30°, ограничивается выступами 24, взаимодействующими с подложкой 23 (фиг. 5). Угол γ может быть увеличен до 85°, тогда соответственно угол Δ будет на 30° меньше. Угол φ, равный 30°, оптимальный для обеспечения электрической прочности и сопротивления изоляции контактной системы 5 инерционного включателя.On the axis 12 of the jumper 6 is fixed substrate 23 with a permanent magnet 11, magnetized in the transverse direction D (Fig. 7, 8). The permanent magnets 10, 11 are rotated relative to each other both in the initial state and in the switched state of the contact system 5 at an angle γ, for example equal to 45° and Δ, for example equal to 15°, respectively. The angle of rotation of the jumper 6 φ, for example equal to 30°, is limited by the protrusions 24 interacting with the substrate 23 (Fig. 5). The angle γ can be increased up to 85°, then the angle Δ will be 30° smaller accordingly. The angle φ, equal to 30°, is optimal for ensuring the electrical strength and insulation resistance of the contact system 5 of the inertial switch.

Контактная система 5 находится в осушенной воздушной среде, не подвергаясь воздействию демпфирующей жидкости 2, что значительно повышает надежность контактной системы 5. К демпфирующей жидкости 2 при указанном техническом решении не предъявляются требования по диэлектрическим свойствам. Кроме того инерционный включатель остается работоспособным даже при наличии в демпфирующей жидкости 2 некоторого количества посторонних примесей и продуктов износа, появляющихся в зонах сопряжения подвижных деталей из состава прибора от вибрационных и ударных воздействий в процессе его эксплуатации.The contact system 5 is in a dry air environment, not exposed to the damping fluid 2, which significantly increases the reliability of the contact system 5. The damping fluid 2 with this technical solution does not require dielectric properties. In addition, the inertial switch remains operational even if there is a certain amount of impurities and wear products in the damping fluid 2 that appear in the interface zones of moving parts from the device composition from vibration and shock effects during its operation.

Мембранный сильфон 7, закрепленный на крышке 16, выполняет функции компенсатора температурного изменения объема жидкости 2, заполняющей внутренний объем инерционного включателя. Заглушки 28 герметизируют внутренний объем инерционного включателя после его заполнения демпфирующей жидкостью 2.Membrane bellows 7, fixed on the cover 16, performs the functions of a compensator for temperature changes in the volume of liquid 2, which fills the internal volume of the inertial switch. Plugs 28 seal the internal volume of the inertial switch after it is filled with damping fluid 2.

Выполнение компенсатора температурного изменения объема жидкости (фиг. 9) в виде сильфона 7 из мембран 15, попарно сваренных по внешнему контуру и в центральной части с соседними парами мембран 15 с выполнением в последнем сварном соединении осевых отверстий 25, соединяющих внутренние между собой объемы пар мембран 15, позволяет минимизировать объем жидкости 2, заполняющей инерционный включатель, так как в сжатом состоянии такой сильфон 7 имеет наименьший внутренний объем. При температурном изменении объема жидкости 2 давление внутри прибора из-за соединения внутреннего объема сильфона 7 с внешней средой практически не изменяется. Сильфон 7 размещен внутри инерционного тела 3, не увеличивая общего объема прибора. Эффективность компенсатора температурного изменения объема жидкости заявляемого инерционного включателя значительно превосходит техническое решение прототипа, расширяя область применения.Execution of a compensator for temperature change in the volume of liquid (Fig. 9) in the form of a bellows 7 from membranes 15, welded in pairs along the outer contour and in the central part with adjacent pairs of membranes 15 with the execution of axial holes 25 in the last welded joint, connecting the internal volumes of the pairs of membranes 15 makes it possible to minimize the volume of liquid 2 filling the inertial switch, since in the compressed state such a bellows 7 has the smallest internal volume. With a temperature change in the volume of liquid 2, the pressure inside the device practically does not change due to the connection of the internal volume of the bellows 7 with the external environment. The bellows 7 is placed inside the inertial body 3 without increasing the total volume of the device. The efficiency of the compensator for temperature changes in the liquid volume of the inventive inertial switch significantly exceeds the technical solution of the prototype, expanding the scope.

Выполнение инерционного тела 3 в виде полого цилиндра позволяет разместить в его внутреннем объеме мембранный сильфон 7 без увеличения габаритов прибора, а поджатие инерционного тела 3 пружиной 4 по фланцу 8 (фиг. 1, 2) обеспечивает из-за рационального расположения пружины 4 ее силовую диаграмму - зависимость усилия от величины сжатия пружины 4 с малой крутизной, что позволяет расширить возможный диапазон уставок срабатывания по интегралу ускорения инерционного включателя.The implementation of the inertial body 3 in the form of a hollow cylinder allows you to place in its internal volume the membrane bellows 7 without increasing the dimensions of the device, and the compression of the inertial body 3 by the spring 4 along the flange 8 (Fig. 1, 2) provides due to the rational arrangement of the spring 4 its power diagram - the dependence of the force on the amount of compression of the spring 4 with a small steepness, which allows you to expand the possible range of operation settings according to the acceleration integral of the inertial switch.

Выполнение инерционного тела 3 из «тяжелого» вольфрамового немагнитного сплава типа ВНМ3-2 позволяет обеспечить его значительную массу и разместить непосредственно на нем постоянный магнит 10. Увеличение массы инерционного тела 3 позволяет усилить пружину 4 для оптимизации параметров всей системы инерционное тело 3 - пружина 4, реализующих зависимости, приведенные на фиг. 11 и обеспечивающих надежное переключение и сохранение переключенного состояния контактной системы 5 инерционного включателя.The implementation of the inertial body 3 of the "heavy" tungsten non-magnetic alloy type VNM3-2 allows you to provide it with a significant mass and place a permanent magnet 10 directly on it. An increase in the mass of the inertial body 3 allows you to strengthen the spring 4 to optimize the parameters of the entire system inertial body 3 - spring 4, implementing the dependencies shown in Fig. 11 and providing reliable switching and maintaining the switched state of the contact system 5 of the inertial switch.

Инерционный включатель работает следующим образом.The inertial switch works as follows.

При действии ускорения а в направлении оси чувствительности с величиной, обеспечивающей превышение усилия предварительного поджатая пружины 4 (фиг. 2), инерционное тело 3 начинают перемещаться, сжимая пружину 4. Демпфирующая жидкость 2 перетекает через кольцевой зазор между корпусом 1 и фланцем 8, а также через зазоры между штифтами 13 и стенками пазов 14, отслеживая величиной расхода через зазоры значение действующего линейного ускорения, то есть интегрируется ускорение. При необходимости с торца инерционного тела 3 может быть выполнено дополнительное дроссельное отверстие 26. Радиальные штифты 13, установленные во фланце 8, предотвращают проворот инерционного тела 3. Характерные графики, поясняющие зависимость сил, действующих на инерционное тело 3 в осевом направлении при его перемещении из исходного положение в конечное, показаны на фиг. 11, где F_пp - сила пружины 4, F_м - сила взаимодействия постоянных магнитов 10, 11, F_peз - результирующая (суммарная) сила пружины 4 и постоянных магнитов 10, 11, действующая на инерционное тело 3, F_н - результирующая сила в вначале движения, F_к - результирующая сила в конце движения, х - осевое перемещение инерционного тела 3,

- полный ход (осевое перемещение) инерционного тела 3. Результирующее (суммарное) силовое воздействие F_pез пружины 4 и постоянных магнитов 10, 11 на инерционное тело 3 на большем участке его движения положительное (фиг. 11), то есть стремиться возвратить инерционное тело 3 в исходное положение, затем на конечном участке - отрицательное, то есть способствует перемещению инерционного тела 3 в конечное осевое положение и удерживает его в этом положении.Under the action of acceleration a in the direction of the sensitivity axis with a value that ensures that the force of the preloaded spring 4 (Fig. 2) is exceeded, the inertial body 3 begins to move, compressing the spring 4. The damping fluid 2 flows through the annular gap between the housing 1 and the flange 8, and also through the gaps between the pins 13 and the walls of the grooves 14, tracking the value of the flow through the gaps the value of the current linear acceleration, that is, the acceleration is integrated. If necessary, an additional throttle hole 26 can be made from the end of the inertial body 3. Radial pins 13 installed in the flange 8 prevent rotation of the inertial body 3. Characteristic graphs explaining the dependence of the forces acting on the inertial body 3 in the axial direction when it moves from the initial end position are shown in Fig. 11, where F _pr - spring force 4, F _m - interaction force of

permanent magnets

10, 11, F _res - the resulting (total) force of the spring 4 and

permanent magnets

10, 11, acting on the inertial body 3, F _n - the resulting force in at the beginning of the movement, F _to - the resulting force at the end of the movement, x - axial displacement of the inertial body 3,

- full stroke (axial movement) of the inertial body 3. The resulting (total) force action F _pez of the spring 4 and

permanent magnets

10, 11 on the inertial body 3 in a larger area of its movement is positive (Fig. 11), that is, strive to return the inertial body 3 to the initial position, then in the final section - negative, that is, it contributes to the movement of the inertial body 3 to the final axial position and holds it in this position.

При приближении постоянного магнита 10 к постоянному магниту 11 резко возрастающее усилие взаимодействия полюсов магнитов поворачивает магнит 11, а следовательно и перемыкатель 6, преодолевая момент спиральной пружины 22 и обеспечивая переключение и сохранение переключенного состояния контактной системы 5 (фиг. 7, 8). Радиальные штифты 13 в верхней части пазов 14 за счет их Г-образной формы пазов 14 обеспечат разворот инерционного тела 3 на некоторый угол (фиг. 4 в), исключающий возвращение инерционного тела 3 в исходное состояние при возможных ударных воздействиях уже после прекращении действия ускорения. Для этого минимальная величина угла должна обеспечивать поворот (перемещение) штифтов 13 по окружности, например, на величину не менее их диаметра. При приведенных на чертежах значениях углов γ, Δ, и φ этот угол может быть равен, например 13°. На горизонтальном участке каждого паза 14 дополнительно может быть выполнена выемка 27, фиксирующая соответствующий штифт 13, например при воздействии линейных ускорений в направлении противоположном оси чувствительности инерционного включателя. Разворот инерционного тела 3 для фиксации его осевого конечного положения упрощает настройку системы инерционное тело 3 - контактная система 5 в части величины F_к - результирующей силы, действующей на инерционное тело 3 вдоль оси в конечном его положении.When the permanent magnet 10 approaches the permanent magnet 11, the sharply increasing force of the interaction of the poles of the magnets turns the magnet 11, and hence the jumper 6, overcoming the moment of the helical spring 22 and ensuring switching and maintaining the switched state of the contact system 5 (Fig. 7, 8). The radial pins 13 in the upper part of the grooves 14, due to their L-shaped grooves 14, will ensure the rotation of the inertial body 3 at a certain angle (Fig. 4c), excluding the return of the inertial body 3 to its original state with possible shock effects after the termination of the acceleration. To do this, the minimum value of the angle must ensure the rotation (movement) of the pins 13 around the circumference, for example, by an amount not less than their diameter. With the values of the angles γ, Δ, and φ shown in the drawings, this angle can be equal to, for example, 13°. On the horizontal section of each groove 14, a recess 27 can additionally be made, fixing the corresponding pin 13, for example, under the influence of linear accelerations in the direction opposite to the sensitivity axis of the inertial switch. The turn of the inertial body 3 to fix its axial end position simplifies the setting of the system inertial body 3 - contact system 5 in terms of the value of F _to - the resulting force acting on the inertial body 3 along the axis in its final position.

В процессе изготовления и приемки инерционный включатель может быть взведен - переведен из сработанного состояние в исходное приспособлением с постоянными магнитами (на чертежах не показано), устанавливаемым на корпус 1, при этом инерционное тело 3, за счет взаимодействия постоянных магнитов приспособления с постоянным магнитом 10, при повороте приспособления, сначала разворачивается на угол, обеспечивающий заход радиальных штифтов 13 в вертикальный участок пазов 14 и затем, преодолевая усилие магнита 11, при осевом перемещении приспособления, возвращается в исходное положение. При исходном положении инерционного тела 3 контактная система 5 поворотом перемыкателя 6 спиральной пружиной 22 переключится в исходное состояние. Возможность многократного срабатывания и взведения инерционного включателя обеспечивает достоверное подтверждение качества его изготовления, а следовательно и надежности в течение последующего срока эксплуатации.In the process of manufacturing and acceptance, the inertial switch can be cocked - transferred from the activated state to the initial state by a device with permanent magnets (not shown in the drawings) mounted on the housing 1, while the inertial body 3, due to the interaction of the permanent magnets of the device with a permanent magnet 10, when turning the fixture, it first turns to an angle that ensures that the radial pins 13 enter the vertical section of the grooves 14 and then, overcoming the force of the magnet 11, returns to its original position during axial movement of the fixture. At the initial position of the inertial body 3 contact system 5 by turning the jumper 6 coil spring 22 will switch to its original state. The possibility of repeated actuation and arming of the inertial switch provides reliable confirmation of the quality of its manufacture, and therefore reliability during the subsequent service life.

Обеспечение расходом жидкости через кольцевой зазор между корпусом 1 и фланцем 8, а также через зазоры между штифтами 13 и стенками пазов 14 и дроссельное отверстие 26 интегрирования действующего в направлении срабатывания линейного ускорения исключает срабатывание прибора от ударных аварийных воздействий.The provision of liquid flow through the annular gap between the body 1 and the flange 8, as well as through the gaps between the pins 13 and the walls of the grooves 14 and the throttle hole 26 for integrating the linear acceleration acting in the direction of actuation, prevents the device from being triggered by emergency impacts.

Размещение на торце инерционного тела 3 и на оси 12 перемыкателя 6 контактной системы 5 постоянных магнитов 10, 11 соответственно, намагниченных в поперечном направлении и развернутых относительно друг друга, как в исходном, так и в переключенном состоянии контактной системы 5, взаимодействующих на конечном участке движения инерционного тела 3 разноименными полюсами, и установка во фланце 8 инерционного тела 3 радиальных штифтов 13, входящих с возможностью движения в Г-образные пазы 14, выполненных в стенке корпуса 1, обеспечивает надежное переключение контактной системы 5 при действии линейного ускорения. Наличие штифтов 13 во фланце 8 и определенная форма пазов 14 на стенке корпуса 1 исключают проворот инерционного тела 3 при его движении от действия ускорения и фиксируют инерционное тело 3 в перемещенном осевом положении, обеспечивая сохранение переключенного состояния контактной системы 5 инерционного включателя. Переключение контактной системы 5 поворотом перемыкателя 6 через герметичную стенку кожуха 17 посредством взаимодействия магнитов 10, 11 разноименными (противоположными) полюсами исключает наличие жидкости 2 во внутренней полости контактной системы 5. Контактная система 5 прибора работает в осушенной воздушной среде, не подвергаясь воздействию демпфирующей жидкости, что обеспечивает сохранение ее электрических параметров, способствуя повышению надежности инерционного включателя в целом. К демпфирующей жидкости не предъявляются требования по диэлектрическим свойствам (не электропроводности).Placement at the end of the inertial body 3 and on the axis 12 of the jumper 6 of the contact system 5 permanent magnets 10, 11, respectively, magnetized in the transverse direction and deployed relative to each other, both in the initial and in the switched state of the contact system 5, interacting in the final section of the movement of the inertial body 3 with opposite poles, and the installation in the flange 8 of the inertial body 3 of radial pins 13, which are movably included in the L-shaped grooves 14, made in the wall of the housing 1, ensures reliable switching of the contact system 5 under the action of linear acceleration. The presence of pins 13 in the flange 8 and a certain shape of the grooves 14 on the wall of the housing 1 exclude the rotation of the inertial body 3 when it moves from the action of acceleration and fix the inertial body 3 in the displaced axial position, ensuring that the switched state of the contact system 5 of the inertial switch is maintained. Switching the contact system 5 by turning the jumper 6 through the sealed wall of the casing 17 through the interaction of magnets 10, 11 with opposite (opposite) poles eliminates the presence of liquid 2 in the internal cavity of the contact system 5. The contact system 5 of the device operates in a dried air environment, without being exposed to damping fluid, which ensures the preservation of its electrical parameters, contributing to an increase in the reliability of the inertial switch as a whole. The damping fluid does not require dielectric properties (not electrical conductivity).

Изменением диаметра дроссельного отверстия 26, подбором или электрополированием пружины 4 обеспечивается изменение интеграла ускорения, при наборе которого переключается контактная система 5 инерционного включателя.By changing the diameter of the throttle hole 26, by selecting or electropolishing the spring 4, a change in the acceleration integral is provided, upon reaching which the contact system 5 of the inertial switch is switched.

Для компенсации трения от момента вращения инерционного тела 3, возникающего из-за взаимодействия постоянных магнитов 10, 11 при движении инерционного тела 3 к контактной системе 5, Г-образные пазы 14, выполненные в стенке корпуса 1, могут быть расположены по винтовой линии с углом наклона от вертикали е, равным углу трения θ_тр радиальных штифтов 13 о боковые стенки Г-образных пазов 14 и с наклоном в направлении, противоположном направлению поворота перемыкателя 6 контактной системы 5 при ее переключении фиг. 10). Согласно классической механики угол трения θ_тр=arctg(μ_mp), где μ_mp - коэффициент трения. Схема, поясняющая компенсацию силы трения приведена на фиг. 12, где F₁ - сила от момента вращения инерционного тела 3 при взаимодействии постоянный магнитов 10, 11, N - реакция стенки паза 14 на штифт 13, F_mp - сила трения от момента вращения инерционного тела 3, возникающего из-за взаимодействия постоянных магнитов 10, 11, F₂ - сила, компенсирующая силу трения F_mp, то есть F₂=F_mp. В реальной конструкции из-за возможного разброса значений коэффициента трения соотношение будет приблизительным, то есть F₂≈F_mp. Силы, приведенные на фиг. 12, связаны известными соотношениями классической механики:To compensate for friction from the moment of rotation of the inertial body 3, which occurs due to the interaction of permanent magnets 10, 11 during the movement of the inertial body 3 to the contact system 5, L-shaped grooves 14 made in the wall of the housing 1 can be located along a helical line with an angle slope from the vertical e, equal to the angle of friction θ _tr radial pins 13 on the side walls of the L-shaped grooves 14 and with an inclination in the direction opposite to the direction of rotation of the jumper 6 of the contact system 5 when it is switched FIG. ten). According to classical mechanics, the friction angle θ _tr =arctg(μ _mp ), where μ _mp is the coefficient of friction. A diagram explaining the friction force compensation is shown in Fig. 12, where F ₁ is the force from the moment of rotation of the inertial body 3 during the interaction of permanent magnets 10, 11, N is the reaction of the wall of the groove 14 to the pin 13, F _mp is the friction force from the moment of rotation of the inertial body 3 arising due to the interaction of permanent magnets 10, 11, F ₂ - the force that compensates for the friction force F _mp , that is, F ₂ =F _mp. In a real design, due to the possible spread in the values of the coefficient of friction, the ratio will be approximate, that is, F ₂ ≈F _mp . The forces shown in Fig. 12 are connected by known relations of classical mechanics:

F_mp=N⋅μ_mp.=N⋅tg(θ_тр).F _mp =N⋅μ _mp .=N⋅tg(θ _tr ).

N=F₁⋅cos(e).N=F ₁ ⋅cos(e).

F₂=F₁⋅sin(e).F ₂ =F ₁ ⋅sin(e).

Компенсация силы трения в зоне штифтов 13 уменьшает погрешность по интегралу срабатывания, повышая стабильность работы инерционного включателя.Compensation of the frictional force in the area of the pins 13 reduces the error in the operation integral, increasing the stability of the inertial switch.

При выполнении пазов 14 с указанным наклоном угол γ целесообразно увеличить, например до 70…85°, тогда, при движении инерционного тела 3 до касания кожуха 17 контактной системы 5, оно предварительно повернется из-за наклона пазов 14 на угол е, например равный 12°, и затем в горизонтальной зоне паза 14 на дополнительный угол α, например равный 13°. С учетом утла φ, равного 30°, угол Δ будет равен 15... 30°. Также за счет изменения угла γ в пределах 70…85° при сборке инерционного включателя возможна регулировка в части момента вращения от взаимодействия постоянных магнитов 10, 11 для обеспечения превышения этим моментом момента создаваемого спиральной пружиной 22 в конечном (перемещенном) положении инерционного тела 3. Указанное превышение обеспечивает надежное переключение контактной системы 5.When making grooves 14 with the specified slope, it is advisable to increase the angle γ, for example, to 70 ... °, and then in the horizontal zone of the groove 14 to an additional angle α, for example equal to 13°. Taking into account the angle φ equal to 30°, the angle Δ will be equal to 15... 30°. Also, by changing the angle γ within 70 ... 85 ° when assembling the inertial switch, it is possible to adjust in terms of the moment of rotation from the interaction of permanent magnets 10, 11 to ensure that this moment exceeds the moment created by the spiral spring 22 in the final (moved) position of the inertial body 3. Specified excess ensures reliable switching of the contact system 5.

Таким образом, совокупность всех изложенных выше признаков создает условия обеспечения широкого применения инерционного включателя в системах автоматики различных летательных аппаратов и систем безопасности подвижных объектов.Thus, the combination of all the above features creates the conditions for ensuring the widespread use of the inertial switch in the automation systems of various aircraft and security systems for moving objects.

Представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:The presented information testifies to the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:

- заявляемый инерционный включатель предназначен для использования в системах автоматики различных летательных аппаратов и систем безопасности подвижных объектов;- the inventive inertial switch is intended for use in automation systems of various aircraft and security systems of moving objects;

- заявляемый инерционный включатель при использовании способен обеспечить надежное сохранение исходного состояния в служебном обращении и аварийных ситуациях, а также надежное срабатывание с требуемой точностью в составе объекта применения;- the inventive inertial switch, when used, is able to ensure the reliable preservation of the initial state in service calls and emergency situations, as well as reliable operation with the required accuracy as part of the application object;

- 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 characterized in the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application and known before the priority date is confirmed.

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

Claims

1. An inertial switch containing a sealed housing filled with a damping fluid, an inertial body preloaded by a spring, a contact system with a rotary jumper, a compensator for temperature changes in the volume of the liquid, consisting of a set of separate membrane boxes, characterized in that the inertial body is made in the form of a hollow cylinder with a flange pressed by a spring and a wall at the end, on which a permanent magnet is fixed, interacting with opposite poles in the final section of the movement of the inertial body with a permanent magnet fixed on the axis of the contact system jumper, while the permanent magnets are magnetized in the transverse direction and rotated relative to each other as in the initial and in the switched state of the contact system, and on the flange of the inertial body, radial pins are installed, which are movably included in the L-shaped grooves made in the housing wall.

2. The inertial switch according to claim 1, characterized in that the L-shaped grooves made in the housing wall are located along a helical line with an angle of inclination from the vertical equal to the friction angle of the radial pins on the side walls of the L-shaped grooves, and with a slope of direction opposite to the direction of rotation of the jumper of the contact system when switching it.

3. Inertial switch according to paragraphs. 1, 2, characterized in that the compensator for the temperature change in the volume of the liquid is made of membranes welded in pairs along the outer contour and in the central part with adjacent pairs of membranes with openings in the last welded joint connecting the internal volumes of the membrane pairs to each other and to the external environment.