Как работает путевой переключатель рычажного типа

4. Путевые и конечные выключатели

Путевые и конечные выключатели представляют собой коммутационные элементы, кинематически связанные с рабочей машиной и срабатывающие в зависимости от перемещения подвижной части рабочей машины. Путевые выключатели срабатывают в определенных промежуточных точках на пути перемещения, конечные выключатели срабатывают в крайних точках: в начале и конце пути. Особенно широко путевые и конечные выключатели используются в схемах автоматизированного электропривода различных производственных механизмов. С их помощью происходят автоматическое управление приводом на отдельных участках пути и автоматическое отключение в крайних положениях механизма.

В зависимости от устройства, осуществляющего замыкание или размыкание контактов, путевые и конечные выключатели можно подразделить на кнопочные (нажимные), рычажные, шпиндельные и вращающиеся. Переключение контактов в этих выключателях осуществляется следующим образом. В кнопочных — нажатием рабочего органа механизма на шток, с которым связаны контакты выключателя. В рычажных — воздействием рабочего органа механизма на рычаг, с которым связаны контакты. В шпиндельных — перемещением гайки по винту, связанному через передачи с валом механизма. Во вращающихся — переключающими кулачковыми шайбами, связанными с валом механизма.

В штоковых выключателях скорость переключения контактов определяется скоростью перемещения производственного механизма. При малой скорости взаимное перемещение подвижных и неподвижных контактов происходит медленно, что приводит к длительному горению дуги, возникающей между размыкающимися контактами, и их быстрому разрушению из-за оплавления и усиленного окисления. Для нормальной работы такого выключателя скорость перемещения механизма должна быть не менее 0,5 м/мин. А для обеспечения мгновенного переключения контактов используются специальные пружинные механизмы, освобождающиеся с помощью спусковых механизмов (собачек). Пружины также используются для обеспечения необходимой силы контактного нажатия. На рис. 7 показано устройство простого конечного выключателя. Закрепляется он таким образом, чтобы упор на подвижной части производственного механизма находился напротив штока 4. При нажатии упора на шток 4 последний давит на пружину 3. При достижении определенной силы нажатия пружина 3 перебрасывается влево, размыкая контакт 2 и замыкая контакт 1. При этом ток пойдет по другой цепи управления. Внешние соединения выключателя выполняются с помощью пайки к выводам: 5 — неподвижный контакт (общий); 6 — размыкающийся контакт 2; 7 — замыкающийся контакт 1. Плоская пружина 3 выполнена из трех частей. Средняя часть длиннее крайних, поэтому она всегда находится в изогнутом состоянии и стремится прижимать контакты в их крайних положениях (1 или 2). Переключатель способен работать в цепях с напряжением до 380 В при токе до 3 А. Перемещение штока составляет 0,5—0,7 мм, необходимое усилие для срабатывания не более 5—7 Н. Время срабатывания 0,01—0,02 с при частоте включений до двух раз в минуту.

Рис. 7. Конечный микровыключатель с мгновенным переключением контактов

На рис. 8 показан конечный выключатель типа ВК-111 с мостиковыми контактами. Переключение контактов производится нажатием на шток 1, а возврат контактов в исходное положение осуществляется пружиной 2. Использование мостикового контакта 3 уменьшает вероятность возникновения дуги, поскольку цепь разрывается в двух точках. Такие выключатели могут работать при токе включения до 20 А и длительном токе 6 А. Износоустойчивость выключателей — 10 6 срабатываний. Допустимая частота — 600 включений в час.

На рис. 9 показан выключатель с малым временем срабатывания (моментного действия). Контакты подобных выключателей переключаются с постоянной скоростью при определенном положении производственного механизма независимо от скорости движения. Поэтому их применяют при малых скоростях (до 0,5 м/мин) или при необходимости повышенной точности срабатывания (до 0,05 мм).

При нажатии упора на ролик 1 рычаг 2 поворачивается и давит на набор спиральных пружин 3, мгновенно действующих на поводок 4. Поводок поворачивается, и ролик 10, сжимая пружину 11, движется по планке 9, занимая положение правее от оси поворота планки 9. При этом собачка 6 отводится и контактный мостик под действием пружины 11 и ролика 10 перебрасывается в другое положение, размыкая контакт 7 и замыкая контакт 8. После отхода упора от ролика 1 поводок 4 и контактный мостик возвращаются в исходное положение под действием пружины 5.

Рис. 8. Конечный выключатель типа ВК-111 с мостиковыми контактами

Рис. 9. Путевой выключатель моментного действия

В некоторых случаях используются многопозиционные трех- и пяти- конктактные датчики, последовательно управляющие несколькими управляющими цепями. Конструкции таких датчиков сложнее, и они значительно дороже двухконтактных.

Рассмотренные путевые и конечные выключатели имеют сравнительно низкую надежность, связанную с повышенным износом контактной пары. Более высокая надежность обеспечивается при использовании бесконтактных датчиков (например, индуктивного или фотоэлектрического типов), мгновенность срабатывания которых обеспечивается с помощью электронных схем.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОНТАКТЫ

§ 15.4. Путевые и конечные выключатели

показано устройство простого конечного выключателя. Закрепляется он таким образом, чтобы упор на подвижной части производственного механизма находился напротив штока 4, При нажатии упора на шток 4 последний давит на пружину 3. При достижении определенной силы нажатия пружина 3 перебрасывается влево, размыкая контакт 2 и замыкая контакт 7. При этом ток пойдет по другой цепи управления. Внешние соединения выключателя выполняются с помощью пайки к выводам: 5 — неподвижный контакт (общий); 6— размыкающийся контакт 2; 7 — замыкающийся контакт 7. Плоская пружина 3 выполнена из трех частей. Средняя часть длиннее крайних, поэтому она всегда находится в изогнутом состоянии и стремится прижимать контакты в их крайних положениях (7 или 2). Переключатель способен работать в цепях с напряжением до 380 В при токе до 3 А. Перемещение штока составляет 0,5—0,7 мм, необходимое усилие для срабатывания не более 5—7 Н. Время срабатывания 0,01—0,02 с при частоте включений до двух раз в минуту.

На рис. 15.8 показан конечный выключатель типа ВК-411 с мо-стиковыми контактами. Переключение контактов производится нажатием на шток 7, а возврат контактов в исходное положение осуществляется пружиной 2. Использование мостикового контакта 3 уменьшает вероятность возникновения дуги, поскольку цепь разрывается в двух точках. Такие выключатели могут работать при токе включения до 20 А и длительном токе 6 А. Износоустойчивость выключателей — 10 6 срабатываний. Допустимая частота — 600 включений в час.

На рис. 15.9 показан выключатель с малым временем срабатывания (моментного действия). Контакты подобных выключателей переключаются с постоянной скоростью при определенном положении производственного механизма независимо от скорости движения. Поэтому их применяют при малых скоростях (до 0,5 м/мин) или при необходимости повышенной точности срабатывания (до 0,05 мм).

При нажатии упора на ролик 7 рычаг 2 поворачивается и давит на набор спиральных пружин 3, мгновенно действующих на пово-

док 4. Поводок поворачивается, и ролик 10, сжимая пружину 77, движется по планке 9, занимая положение правее от оси поворота планки Р. При этом собачка 6 отводится и контактный мостик под действием пружины 77 и ролика 10 перебрасывается в другое положение, размыкая контакт 7 и замыкая контакт 8. После отхода упора от ролика 7 поводок 4 и контактный мостик возвращаются в исходное положение под действием пружины 5.

В некоторых случаях используются многопозиционные трех- и пятиконктактные датчики, последовательно управляющие несколькими управляющими цепями. Конструкции таких датчиков сложнее, и они значительно дороже двухконтактных.

Контрольные вопросы

Путевые выключатели и переключатели

Путевые (конечные) выключатели и переключатели предназначены для переключения командных цепей с помощью управляемых механизмов. Их применяют для ограничения движения суппорта станков, подъемных кранов, лифтовых кабин, блокировки дверей и т. д.

Путевые выключатели могут быть рычажного, нажимного, вращающегося действия, а также с использованием индукционных и магнитных датчиков. В процессе работы механизма его корпус или специальный выступ воздействует на шток 1 нажимного переключателя (рис. 5,а) и перемещает контактные мостики 4 и 5. При этом одна пара контактов 3 размыкается, а другая 6 замыкается. Противодействующая пружина 2 сжимается и после окончания воздействия на шток возвращает подвижную часть в первоначальное состояние, а контакты — в нормальное положение.

При нажатии на ролик 1 рычажного переключателя (рис. 5,б) поворачивается рычаг 2 вокруг оси 3 против хода часовой стрелки, на нижнем конце рычага закреплен ролик 1, который перемещается по направляющей 4 вверх вместе с цилиндром 12, сжимающим пружину 13. Ролик 11 перекатывается по тарелке 10 вправо и поворачивает рычаг 9 вокруг оси. Подвижные контакты 8 перебрасываются влево, размыкают правые неподвижные контакты 7 и замыкают левые. Положение рычага 9 фиксируется защелками 6. При снятии усилия Р рычаги 2 и 9 возвращаются в исходное положение под действием пружины 5.

а — Путевые выключатели нажимного действия;

б — и рычажного действия;

Разновидность нажимного выключателя — микропереключатель (рис. 5,в). Его основные детали: 1 — толкатель, 2 — корпус, 3 — подвижный контакт, 4 — контактные стойки, 5 — пружина, 6 — рычаг. При нажатии на толкатель 1 верхняя пара контактов размыкается, а нижняя замыкается. Микровыключатель применяют для коммутации электрических цепей управления переменного тока напряжением до 380 В и постоянного тока напряжением до 220 В. Номинальный ток контактов 6 А. Рабочий упор должен двигается по оси толкателя с рабочим ходом 1,5 мм.

Вращающиеся путевые выключатели применяют в тех случаях, если рабочий орган механизма имеет вращательное движение. Включение контактов в них осуществляется кулачковыми шайбами. Перестановка кулачков позволяет плавно изменить момент включения и отключения контактов. Подобная конструкция применяется в командоаппаратах кулачкового типа.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Путевые (конечные) переключатели.

Это аппараты, схожие с кнопкой управления, воздействие на контакты которых производится каким-либо рабочим механизмом при его движении. Их также называют конечными выключателями, если они установлены для контроля и ограничения положения движущегося механизма. Путевые переключатели по конструкции бывают контактными и бесконтактными, последние отличаются высокой надежностью в работе. Контактные путевые переключатели бывают нажимными, рычажными или вращающимися.

Для нормальной работы такого переключателя скорость движения механизма или его движущегося узла должна быть более 6,6 мм/с. При меньшей скорости подвижные контакты перемещаются медленно, что приводит к длительному горению дуги, возникающей между размыкающимися контактами, и их быстрому разрушению вследствие оплавления и усиленного окисления. Этот недостаток устранён в нажимном путевом переключателе.

Нажимной путевой переключатель (рис.9а) имеет шток 1, при нажатии на который подвижные контакты 4 перемещаются от верхних неподвижных 3 к нижним неподвижным контактам 5. Возврат штока в исходное положение осуществляется пружиной 2.

а б Рис. 9. Контактные путевые переключатели: а) нажимной путевой переключатель; б) рычажный путевой переключатель

В рычажном путевом переключателе (рис. 9б) устройством, которое воздействует на подвижные контакты 1, является рычаг 3 с механизмом мгновенного переключения контактов 1 от одной пары неподвижных контактов 2 к другой. По окончании внешнего воздействия на рычаг под действием пружины контакты 1 и сам рычаг 3 возвращаются в исходное положение.

Контакты рычажного путевого переключателя переключаются с постоянной скоростью при определенном положении рычага независимо от скорости движения механизмов. Поэтому их применяют при малых скоростях движения механизмов при требованиях повышенной точности срабатывания.

3.2.3. М икропереключатели.

В слаботочных системах автоматики распространены микропереключатели. В автоматических системах широко используются микропереключатели (рис. 10).

Рис. 10. Микропереключатель. 1, 2 — замыкающий и размыкающий контакты; 3 — корпус; 4 — фигурная пружина; 5 — подвижный контакт; 6 — возвратная пружина толкателя. 7. толкатель.

С помощью пружины и толкателя приводится в движение подвижный контакт. Толкатель оснащен возвратной пружиной и приводится в движение рабочим органом, положение которого контролируется, при достижении им конечного положения.

В последнее время получили широкое распространение микропереключатели, одна из конструкций которых показана на рис.11.

Рис. 11. Микропереключатель. 1, 2 – контакты, 3 – плоская пружина, 4 – шток.

При нажатии на шток 4 он давит на пружину 3. При определенной силе нажатия на шток пружина 3 перебрасывается по направлению движения штока, размыкая контакт 2 и замыкая контакт 1. Плоская пружина 3 выполнена из трех частей. Средняя часть длиннее крайних, поэтому она всегда находится в изогнутом состоянии и стремится прижать контакты в их крайних положениях (1 или 2).

Несмотря на малые размеры переключатель работает при напряжении 380 В, токе до 3 А и силе нажатия на шток 5. 7 Н. Перемещение штока в пределах 0,5. 0,7 мм. Время срабатывания микропереключателя 0,01. 0,02 сек. при частоте включений до 2 раз в минуту.

Применяется для сигнализации или блокировки открытого – закрытого состояния дверей производственных помещений, дверок устройств автоматики, автомобилей и т.п.