Приводные механизмы

Классификация механизмов электрических аппаратов

Краткие технические требования

Введение

При изучении движения механизма аппарата необходимо рассматривать два резко отличающихся процесса – включение и отключение аппарата.

В процессе включения аппарата движущие силы преодолевают сопротивления движению, в том числе полезные, например силы нажатия коммутирующих контактов аппарата.

В обратном процессе, т. е. при отключении аппарата, движущими силами обычно становится часть из них, которые были при включении противодействующими, например контактные и возвратные пружины, часто вес подвижных частей аппарата. Силы же, возникающие от трения и от инерции, изменяют направление и становятся опять противодействующими.

В конце движения иногда в действие вводятся буферно-противоударные элементы, чтобы поглотить кинетическую энергию, накопленную массами звеньев механизма в стадии его пуска-разгона.

1. Механизм должен обеспечивать необходимые величины кинематических параметров исполнительного органа – хода, угла поворота и, в частности, у коммутационных аппаратов – раствора и провала контактов.

2. Движущие силы механизма должны обеспечивать включение и отключение исполнительного органа. У коммутационных аппаратов эти функции механизм должен выполнять как при нормальной работе аппарата, так и в самых тяжелых условиях работы аппарата, например при действии электродинамических сил от токов короткого замыкания.

3. Скорость исполнительного органа механизма должна обеспечивать выполнение аппаратом его функций. Например, у коммутационных аппаратов высокого напряжения скорость подвижных контактов при их замыкании должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить меньшее время горения дуги при предварительном пробое дугового промежутка. Вместе с тем скорость не должна быть чрезмерно большой, чтобы не возникла недопустимая вибрация контактов (п. 5). При размыкании контактов скорость их движения должна обеспечивать гашение дуги за требуемое время.

4. Механизм должен обеспечивать необходимое время действия аппарата. У большинства аппаратов автоматического управления время включения и отключения должно быть возможно меньшим. У некоторых же аппаратов автоматики, например у реле времени, наоборот, этот параметр не должен быть малым и должен регулироваться в определенных пределах.

5. Механизм должен в ряде случаев иметь буферно-противоударные элементы для поглощения кинетической энергии, накопленной массами звеньев механизма в процессе движения. Эти элементы необходимы для предотвращения сильных ударов и вибраций. Удары приводят к повышенному износу и поломкам частей аппарата. Вызываемые ударами вибрации, например у коммутационных аппаратов, приводят не только к повышенному износу коммутирующих контактов, но и к обгоранию и даже свариванию их вследствие возникновения дуги.

6. Звенья механизма должны быть достаточно жесткими и прочными при необходимых воздействующих на них силах, в том числе при самых тяжелых условиях работы аппарата (п. 2).

7. Механизм должен быть надежным, возможно простым, достаточно точным, технологичным, должен быть приспособлен к осмотру и ремонту, должен быть экономичным в производстве и эксплуатации.

В аппарате, имеющем подвижные элементы, весь его механизм обычно имеет четыре основные части:

1. Приводной механизм, называемый часто привод, который создает движущую силу или движущий момент сил.

2. Передаточный механизм.

3. Исполнительный механизм, для функционирования которого и существует аппарат. У аппаратов, предназначенных для коммутации электрических цепей, исполнительным механизмом является контактная система.

4. Буферно-противоударный механизм или обеспечивающий выдержку времени.

Ряд аппаратов таких механизмов не имеет, а некоторые из них, например электромагнитный контактор, может иметь два приводных механизма: электромагнитный, осуществляющий включение контактора, и пружинный для отключения контактора.

В электрических аппаратах применяется несколько видов приводных механизмов. Наибольшее распространение получили следующие: электромагнитные (рассмотрены в части 5); пружинные; грузовые, действующие от силы тяжести подвижной части аппарата; пневматические; электродвигательные; ручные; ножные; механизмы, не являющиеся частью данного аппарата; комбинированные из вышеуказанных.

Пружинные механизмы (рис. 3.1 – 3.4)

Пружинные механизмы электрических аппаратов можно разделить на две группы: пружинные приводные механизмы всего аппарата и пружинящие отдельные элементы аппаратов, осуществляющие необходимое нажатие (например контактов, защелок).

Основной рабочей частью этих механизмов является пружина.

Действие пружины основано на использовании потенциальной энергии, запасенной пружиной, за счет предварительной ее деформации силами электромагнитного, пневматического, электродвигательного, ручного или другого механизма.

Пружины и пружинные механизмы обладают важными свойствами: усилия пропорциональны деформациям и не зависят от положения в пространстве.

Из нескольких видов пружин в электрических аппаратах наибольшее применение имеют: плоские консольные пружины прямоугольного сечения и цилиндрические винтовые пружины сжатия и растяжения.

Дата добавления: 2014-01-20