SU1707674A1 - Токосъемное устройство - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к токосъемным устройствам .

Цель изобретени  - повышение надежности .

На фиг.1 изображено токосъемное устройство , поперечный разрез; на фиг.2 - схема проведени  выбора углов.

Токосъемное устройство содержит подвижное контактное кольцо 1, выполненное из амальгируемого материала с желобом 2, покрытым амальгамой с удерживаемым ею слоем ртути, контактирующую с ним струну 3, выполненную из металлической покрытой амальгамой проволоки, выполненный из диэлектрического материала корпус 4 с расположенным с внутренней его стороны над желобом 2 желобом 5 и двум  коническими о-тверсти ми б и 7. фиксатор 8, жестко закрепленный на корпусе 4 у отверсти  б, через которое пропущен конец струны 3 в направлении, от которого происходит вращение подвижного контактного кольца 1. и состо щий из кронштейна 9 с отверстием 10, через которое пропущен винт 11, взаимодействующий с гайкой 12, пружину 13. приспособление дл  регулировки нат жени  пружины 14, состо щее из жестко закрепленного из корпусе 4 кронштейна 15 и взаимодействующего с ним посредством резьбы винта 16.

Характер конусности отверстий в корпусе устройства определ етс  углем между касательными, проведенными от краев отверстий с диаметром, равным диаметру щетки на наружной поверхности корпуса к окружности дна желоба корпуса и к окруж- ностк дна желоба подвижного контактного кольца, этому углу между касательными равен угол конуса отверстий в корпусе Именно такой угол онуса отверстий в корпусе позвол ет использовать преимущества желоба , выполненного в корпусе глубиной, равной дизметру (толщине; щетки, и дает возможность уложить щетку в этот желоб без выступани  ее над вн чреиней поверхностью корпуса, что позвол ет без повреждени  щетки и контактных поверхностей, не удал   щетку из корпуса вынуть или вставить подвижное контактное кольцо при его замене или возобновлении амальгамы на кольце и щетке. Все это повышает эксплуатационную надежность предпоженного устройства .

Выполнение корпуса из диэлектрического материала также способствует повышению эксплуатационной надежности при передаче предложенным токосъемным устройством малых электрических токов при тензометрировании, тогда как в известном

устройстве корпус выполнен из металла и не защищает передаваемый электрический сигнал малой мощности от искажений, возникающих от наружных контактов с окружающей средой, Кроме того, противопоставленное устройство предназначено дл  передачи больших токов, и наружные контакты с его металлическим корпусом практически не вли ют на эти большие токи,

тогда как в предложенном устройстве эти контакты с внешней средой при выполнении корпуса металлическим полностью искажают передаваемый сигнал малой мощности.

Общеизвестно, что конусность есть отношение разности диаметров двух поперечных сечений конуса к рассто нию между ними

20

К 2 tg a

где В - больший диаметр; Ь - меньший диаметр; 25I - рассто ние между ними; а- угол конуса. Дл  данного случа 

30

откуда

35

««где d - диаметр отведени  на наружной поверхности корпуса, равный диаметру щетки;

I рассто ние от краев отверстий на наружной поверхности корпуса до точки соприкосновени  касательных к окружност м дна желобов корпуса и подвижного контактного кольца.

Использу  полученную формулу, можно рассчитать tg а и его значение. Из данной формулы видно, что при посто нном диаметре щетки, а следовательно, при посто нном диаметре отверстий на наружной

поверхности корпуса, tg a.. а следовательно, и угол завис т только от величины I, котора , в свою очередь, зависит от толщины корпуса ,

На схеме (фиг.2) показано; касательна 

к окружности дна желоба в корпусе 17 касательна  к окружности дна желоба подвижного контактного кольца 18. размещение щетки в рабочем положении 19, размещение щетки при удалении или

введении в корпус подвижного контактного

кольца 20. Как видно из схемы, выбранный угол а конуса отверстий обеспечивает возможность размещени  щетки как в желобе корпуса при разборке и сборке устройства, так и необходимый контакт с поверхностью желоба подвижного контактного кольца в рабочем положении. При уменьшении угла конуса отверстий относительно указанного на схеме щетка не будет ложитьс  на дно желоба в корпусе при разборке и сборке устройства, а в рабочем положении щетки уменьшитс  ее угол охвата подвижного контактного кольца, что уменьшит площадь контакта и снизит эксплуатационную надежность устройства. При увеличении угла конуса в соавнении с указанным на схеме образуетс  ступенька между окружностью дна желоба корпуса и отверстием, т.е. сопр жение конического отверсти  и дна желоба будет происходить не по касательной, что приведет к перегибу щетки в этом месте, к дальнейшему интенсивному ее износу на данном участке, и снижению эксплуатационной надежности устройства.

Токосъемное устройство работает еле- дующим образом.

Электрический сигнал поступает от датчика установленного на вращающейс  совместно с подвижным контактным кольцом 1 детали (не показано), подаетс  на подвиж- ное контэктное кольцо 1. выполненное из мэльгирусмого материала, затем через желоб 2, покрытый амальгамой с удерживаемым ею слоем на контактирующую с ним струну 3 выполненную из металличе- ской проволоки, покрытой амальгамой, и через жестко закрепленный в фиксаторе 8 конец струны 3 на регистрирующие приборы (не показано). При подготовке токосьем- ного устройства к работе подвижное контактное кольцо 1 и струна 3 натираютс  ртутью до образовани  на их поверхност х амальгамы с удерживаемым ею слоем ртути. Затем струна 3 через коническое отверстие 7 корпуса 4 укладываетс  в желоб 5 с выхо- дом струны 3 из корпуса 4 через коническое отверстие б, при этом конец струны 3. пропущенный через коническое отверстие 6, фиксируетс  путем защемлени  его между кронштейном 8 и гайкой 12 винтом 11, про- пущенным через отверстие 10 в кронштейне 9 фиксатора 8.

Прикладыва  усилие к концу струны, пропущенному через коническое отверстие 7 в осевом направлении этого отверсти , удерживают струну на дне желоба 5 корпуса 4, при этом конические отверсти  6 и 7 с углом конуса, равным углу между касательными , проведенными от краев отверстий на наружной поверхности корпуса 4 к окружност м дна желоба 2 подвижного контактного кольца 1 и желоба 5 корпуса 4. позвол ют плотно уложить струну 3 на дно желоба 5. глубина которого равна диаметру струны 3. Удержива  в желобе 5 струну 3, устанавливают подвижное контактное кольцо 1 в корпус А, причем струна 3 этому не преп тствует, так как ее диаметр равен глубине желоба 5. После установки подвижного контактного кольца 1 в корпус 4 желоб 5 корпуса 4 с уложенной в него струной 3 окажетс  над желобом 2 подвижного контактного кольца 1, после сн ти  усили  с конца струны 3, пропущенного через коническое отверстие 7. струна 3 займет свое рабочее положение в желобе 2 подвижного контактного кольца 1.

Надежность контакта струны 3 с поверхностью желоба 2 повышаетс  за счет применени  пружины 13, нат жение которой регулируетс  взаимодействующим с кронштейном 15 приспособлением дл  регулировки нат жени  пружины 14. При этом, регулиру  нат жение пружины 13, достигаетс  надежный контакт струны 3 с подвижным контактным кольцом 1 с посто нным электрическим сопротивлением и с минимальным износом контактирующих поверхностей желоба 2 и струны 3. Увеличению стабильности электрического сопротивлени  и уменьшению износа способствует также применение амальгамы с удерживаемым ею слоем ртути на поверхности струны 3 и желоба 2. При этом предложенное токо- съемное устройство работает надежно даже при больших вибраци х, так как один конец струны 3 прикреплен жестко к корпусу 4 и не позвол ет ей смещатьс , а использование регулируемого нат жени  пружины и сло  ртути, удерживаемого амальгамой, позвол ет избежать каплеобразовани  ртути при вибрации и ее выброса за пределы то- косьемного устройства. Корпус 4, выполненный из диэлектрического материала, позвол ет избежать случайных замыканий на корпусе и, следовательно, искажени  электрического сигнала, а также надежно закрывает контакты от загр знени  и воздействи  внешней среды. Таким образом, за вленное токосьемное устройство надежно в работе и позвол ет передавать неискаженный электрический сигнал.

Claims (3)

1. Формула изобретени  1. Токосьемное устройство, содержащее подвижное контактное кольцо с желобом , контактирующую с ним гибкую щетку, фиксатор, корпус с кольцевым желобом и двум  отверсти ми дл  вывода концов щетки , отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, оно снабжено регул тором нат жени  щетки, жестко укрепленным на корпусе и соединенным с одним концом щетки, другой конец которой жестко закреплен на фиксаторе, который жестко закреплен на корпусе, отверсти  в корпусе выполнены коническими с углом конуса, равным углу между касательными, проведенными от краев отверстий на наружной поверхности корпуса к окружност м дна желобов контактного кольца и корпуса, желоб в корпусе имеет глубину, равную толщине щетки, котора  выполнена из проволоки, покрытой амальгамой, желоб подвижного контактного кольца покрыт амальгамой, а

   корпус выполнен из диэлектрического материала .
2. 2 Устройство поп.1,отличающее- с   тем. что регул тор нат жени  щетки выполнен в виде кронштейна, жестко установленного на корпусе и соединенного с винтом, который посредством пружины соединен с концом щетки.
3. 3. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю - щ е е с   тем, что фиксатор выполнен в виде жестко установленного на корпусе кронштейна с отверстием, в котором посредством винтовой пары закреплен конец щетки.

   77