Выключатель концевой герконовый

Выключатель концевой герконовый

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в качестве концевого датчика, реагирующего на перемещение постоянного магнита в устройствах приводов элементов управления на летательных аппаратах различного типа и назначения, в частности для контроля положения шлюза трюмного отсека летательной амфибии Бе-200. Выключатель концевой герконовый (далее по тексту выключатель) может быть установлен как на внутренней, так и на внешней поверхности корпуса летательного аппарата и производит коммутацию сигнальных и управляющих цепей электрических приводов, осуществляющих линейное возвратно-поступательное перемещение подвижных элементов какого-либо механизма.

Конструкции выключателей с герконами и способы их управления при линейном перемещении постоянного магнита изложены в книге [1].

Известна конструкция переключателя с магнитоуправляемыми контактами [2], используемая на летательных аппаратах серии ИЛ-300, контролирующая линейное возвратно-поступательное перемещение створок дверей грузового лифта.

Недостатком такого переключателя, управляемого ферромагнитной пластиной, находящейся на подвижной створке, являются повышенные требования по монтажу и допускам по несоосности пластины и отверстия в корпусе переключателя, разделяющего геркон от управляющего магнита. Кроме того, многократное дублирование контрольных и сигнальных цепей за счет увеличения числа герконов и их размещения вдоль силовой линии постоянного магнита из-за ограничений габаритов шторки приводит к значительному разбросу значений контролируемых перемещений створок.

Предлагаемое изобретение решает задачу расширения области применения и повышения точности контроля допустимых перемещений, в особенности при использовании в системах контроля герметичности шлюзов заполненного водой трюмного отсека летающей амфибии Бе-200.

Для достижения технического результата предлагается два варианта конструкции выключателя концевого герконового.

Выключатель концевой герконовый, содержащий цилиндрический стержневой постоянный магнит и корпус из пластмассы, в одном из торцов которого загерметизированы провода, припаянные к выводам переключающего геркона, отличающийся тем, что корпус выполнен с двумя фигурными приливами с отверстием под болт для крепления выключателя в положение, при котором продольная ось симметрии рабочей поверхности, расположенной на грани корпуса, параллельной продольной грани корпуса с приливами, и продольная ось цилиндрического стержневого постоянного магнита расположены соосно в одной плоскости, одиночный вывод геркона изогнут к размыкаемой паре контакт-деталей на 180° в виде U-образного колена, лежащего в плоскости, проходящей через выводы размыкаемой пары геркона, на баллон геркона и выводы размыкаемой пары геркона надета прямоугольная полиэтиленовая втулка, короткая часть U-образного колена охватывает прямоугольную полиэтиленовую втулку с герконом и ориентирована в сторону узкой длинной грани корпуса, прямоугольная полиэтиленовая втулка установлена в корпусе таким образом, что U-образное колено опирается в закрытый торец корпуса, причем между внутренними стенками корпуса и наружной поверхностью упомянутой прямоугольной полиэтиленовой втулки имеются зазоры Δ_З, заполненные кремнийорганическим компаундом, на боковых стенках корпуса выполнены метки, расположенные в плоскости, проходящей через середину цилиндрического стержневого постоянного магнита, и отстоящие от закрытого торца корпуса на расстояние l_МК, у открытого торца корпуса установлен металлический штуцер с цилиндрической частью, при этом провода находятся в металлической трубке, развальцованный торец которой с помощью накидной гайки притянут к цилиндрической части металлического штуцера, причем область срабатывания геркона относительно середины цилиндрического стержневого постоянного магнита представляет собой полушарие с радиусом R, определяемым из выражения:

Где D_M - диаметр цилиндрического стержневого постоянного магнита;

L_M - длина цилиндрического стержневого постоянного магнита;

l_MK - расстояние от боковой метки до закрытого торца корпуса;

l₁ - расстояние от внутренней поверхности закрытого торца корпуса до конца короткой части изогнутого колена;

F_i (A) - магнитодвижущая сила срабатывания геркона, находящаяся в диапазоне

60(А)≤F₁(А)≤85(А) для соотношений, ограниченных пределами неравенств для цилиндрического стержневого постоянного магнита с габаритами с разбросом индукции на торце цилиндрического стержневого постоянного магнита от 0,2 до 0,3 Т при изготовлении трубки, накидной гайки, штуцера и крепежных болтов из нержавеющей стали с относительной магнитной проницаемостью μ_r, находящейся в пределах 100≤μ_r≤1000.

Выключатель концевой герконовый отличается тем, что величина допустимого горизонтального отклонения середины цилиндрического стержневого постоянного магнита, отстоящего от рабочей поверхности корпуса на высоту h, ограничена площадью круга, являющегося основанием конуса высотой h, вписанного с телесным углом α в полушарие с радиусом R, а для соотношения обеспечивающего надежное срабатывание геркона, величина телесного угла α определяется из выражения где 2π стерадиан - телесный угол полушария с радиусом R;

l_MK - расстояние от боковой метки до закрытого торца корпуса;

l₁ - расстояние от внутренней поверхности закрытого торца корпуса до конца короткой части изогнутого колена;

l₄ - расстояние от внутренней поверхности закрытого торца корпуса до конца выводов размыкаемой пары контакт-деталей геркона;

Выключатель концевой герконовый отличается тем, что металлический штуцер состоит из трех частей, а именно: цилиндрической, шестигранной и прямоугольной, сквозь которые проходит одно сквозное отверстие, имеющее внутри цилиндрической части конусообразную форму, снаружи цилиндрической части выполнена резьба для соединения с накидной гайкой, которая примыкает к одной из сторон шестигранной части, в одном из ребер которой имеется отверстие для шплинтования с накидной гайкой, расстояние между двумя параллельными гранями шестигранной части равно ширине рабочей поверхности пластмассового корпуса, при этом примыкающая к другой стороне шестигранной части прямоугольная часть, расположенная внутри корпуса, имеет в различных плоскостях квадратные пазы и отверстия, обеспечивающие установку и закрепление металлического штуцера в корпусе.

Выключатель концевой герконовый отличается тем, что в середине узкой грани прямоугольной полиэтиленовой втулки содержится сквозной паз, имеющий в поперечном сечении форму квадрата, предназначенный для размещения провода, припаянного к концу изогнутого вывода, параллельно пазу внутри упомянутой втулки выполнена полость, имеющая форму цилиндрического стакана с толщиной стенки Δ_C и длиной l_C, в глухой стенке которого имеется прямоугольная щель, ориентирующая оба вывода размыкаемой пары контакт-деталей геркона с длиной баллона l_б перпендикулярно рабочей поверхности корпуса, направляя конец изогнутого вывода к пазу, при этом соотношение величины зазора Δ_З между внутренней поверхностью корпуса и втулкой к толщине стенки стакана Δ_С ограничено пределами неравенства

для

Выключатель концевой герконовый отличается тем, что допустимое отклонение β конца изогнутого вывода геркона вокруг оси, параллельной недеформированному участку U-образного колена, ограничено пределами неравенства 0°≤β≤10°.

Выключатель концевой герконовый отличается тем, что допустимое угловое отклонение γ между продольными осями цилиндрического стержневого постоянного магнита и корпуса в азимутальной плоскости, параллельной рабочей поверхности корпуса, ограничено пределами неравенства 0°≤γ≤5°.

Выключатель концевой герконовый отличается тем, что допустимое угловое отклонение ε между продольными осями цилиндрического стержневого постоянного магнита и корпуса в плоскости, перпендикулярный к рабочей поверхности корпуса, ограничено пределами неравенства 0°≤ε≤3°.

Выключатель концевой герконовый, содержащий цилиндрический стержневой постоянный магнит и корпус из пластмассы, внутри которого размещен переключающий геркон, в одном из торцов корпуса загерметизированы провода, припаянные к выводам переключающего геркона, корпус выполнен с двумя фигурными приливами с отверстием под болт для крепления выключателя в положении, при котором продольная ось симметрии рабочей поверхности, расположенной на грани корпуса, параллельной продольной грани корпуса с приливами, и продольная ось цилиндрического стержневого постоянного магнита расположены соосно в одной плоскости, одиночный вывод геркона изогнут к размыкаемой паре контакт-деталей на 180° в виде U-образного колена, лежащего в плоскости, проходящей через выводы размыкаемой пары геркона, на баллон геркона и выводы размыкаемой пары геркона надета прямоугольная полиэтиленовая втулка, короткая часть U-образного колена охватывает прямоугольную полиэтиленовую втулку с герконом и ориентирована в сторону узкой длинной грани корпуса, прямоугольная полиэтиленовая втулка установлена в корпусе таким образом, что U-образное колено опирается в закрытый торец корпуса, причем между внутренними стенками корпуса и наружной поверхностью упомянутой прямоугольной полиэтиленовой втулки имеются зазоры Δ_З, заполненные кремнийорганическим компаундом, на боковых стенках корпуса выполнены метки, расположенные в плоскости, проходящей через середину цилиндрического стержневого постоянного магнита, и отстоящие от закрытого торца корпуса на расстояние l_МК, при этом область срабатывания геркона относительно середины цилиндрического стержневого постоянного магнита представляет собой половину объема эллипсоида вращения его огибающей вокруг большой оси длиной l₂, совпадающей с линией, соединяющей боковые метки, высота которого равняется половине длины малой оси l₃, совпадающей с продольной осью симметрии рабочей поверхности корпуса, определяемой из выражения

где D_M - диаметр постоянного магнита;

L_M - длина постоянного магнита;

l_MK - расстояние от боковой метки до закрытого торца корпуса;

l₁ - расстояние от внутренней поверхности закрытого торца корпуса до конца короткой части изогнутого колена;

F_i(А) - магнитодвижущая сила срабатывания геркона, находящаяся в диапазоне 60 А≤F_i(А)≤85 А для соотношений, ограниченных пределами неравенств

и для цилиндрического стержневого постоянного магнита с габаритами с разбросом индукции на торце цилиндрического стержневого постоянного магнита от 0,2 до 0,3 Т.

Выключатель концевой герконовый, отличающийся тем, что в середине узкой грани прямоугольной полиэтиленовой втулки выполнен сквозной паз, имеющий в поперечном сечении форму квадрата, предназначенный для размещения провода, припаянного к концу изогнутого вывода, параллельно пазу внутри упомянутой втулки выполнена полость, имеющая форму цилиндрического стакана с толщиной стенки Δ_С и длиной l_C, в глухой стенке которого имеется прямоугольная щель, ориентирующая оба вывода размыкаемой пары контакт-деталей геркона с длиной баллона l_б перпендикулярно рабочей поверхности корпуса, направляя конец изогнутого вывода к пазу, при этом соотношение величины зазора Δ_З между внутренней поверхностью корпуса и втулкой к толщине стенки стакана Δ_С ограничено пределами неравенства:

для

Выключатель концевой герконовый, отличающийся тем, что допустимое отклонение β конца изогнутого вывода геркона вокруг оси, параллельной недеформированному участку U-образного колена, ограничено пределами неравенства 0≤β≤10°.

Выключатель концевой герконовый, отличающийся тем, что допустимое угловое отклонение γ между продольными осями цилиндрического стержневого постоянного магнита и корпуса в азимутальной плоскости, параллельной рабочей поверхности корпуса, ограничено пределами неравенства 0°≤γ≤5°.

Выключатель концевой герконовый, отличающийся тем, что допустимое угловое отклонение ε между продольными осями цилиндрического стержневого постоянного магнита и корпуса в плоскости, перпендикулярной к рабочей поверхности корпуса, ограничено пределами неравенства 0°≤ε≤3°.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими чертежами.

На фиг.1 представлен внешний вид и принцип работы выключателя концевого герконового с металлическим штуцером, предназначенного для установки снаружи фюзеляжа летательного аппарата, а на фиг.2 - конструктивные особенности его сборки перед герметизацией. На фиг.3 представлена конструкция выключателя концевого герконового, предназначенного для установки внутри фюзеляжа. На фиг.4 представлена конструкция полиэтиленовой втулки, защищающей геркон от воздействия ударных нагрузок и ориентирующей геркон в оптимальном положении. На фиг.3 представлена конструкция металлического штуцера, а на фиг.6 - конструкция цилиндрического стержневого постоянного магнита. На фиг.7 изображено распределение магнитного поля выключателя концевого герконового, на фиг.8 представлено расположение выводов геркона относительно центра цилиндрического стержневого постоянного магнита в рабочей плоскости.

Представленный на фиг.1 выключатель концевой герконовый состоит из цилиндрического стержневого постоянного магнита 1, частично утопленного в пластмассовом основании 2, с отверстиями 3 вблизи закругленных концов основания 2, закрепленного немагнитными винтами, не показанными на фиг.1, на подвижной части конструкции фюзеляжа.

На неподвижной части фюзеляжа, с помощью не показанных на фиг.1 болтов, в посадочных отверстиях 4, находящихся в фигурных приливах 5, устанавливают пластмассовый корпус 6 таким образом, что середина цилиндрического стержневого постоянного магнита 1 и боковые метки 7, отстоящие на расстояние l_МК от закрытого торца корпуса 6, лежат в одной плоскости. В противоположном горце корпуса 6 при помощи двух штифтов и сквозных отверстий 9 закреплен и загерметизирован эпоксидным компаундом металлический штуцер 10 с выходящими из него тремя проводами 11. Для защиты от прямого воздействия морской воды провода 11 находятся внутри трубки 12, развальцованный торец которой с помощью накидной гайки 13 притянут к цилиндрической части металлического штуцера 10. Накидная гайка 13 и металлический штуцер 10 дополнительно шплинтуются в отверстии 14.

При изготовлении штифтов 9, металлического штуцера 10, защитной трубки 12, накидной гайки 13 и крепежных болтов из нержавеющей стали с относительной магнитной проницаемостью μ_r, находящейся в диапазоне 100≤μ_r≤1000, область срабатывания выключателя при плоскопараллельном перемещении середины цилиндрического стержневого постоянного магнита 1 над рабочей поверхностью корпуса 6 вокруг точки пересечения продольной оси симметрии с линией, соединяющей боковые метки 7, представляет собой полушарие с радиусом R. В этом случае величина допустимого отклонения середины цилиндрического стержневого постоянного магнита 1, отстоящего от рабочей поверхности корпуса 6 на высоту h, ограничена площадью круга, являющегося основанием конуса высотой h, вписанного с телесным углом α в полушарии с радиусом R.

На фиг.2 представлена конструкция выключателя концевого герконового с металлическим штуцером, предназначенного для установки на внешней обшивке фюзеляжа летательного аппарата перед заливкой кремнийорганическим компаундом (виксинтом) и последующей герметизацией эпоксидным компаундом. К проводам 11, проходящим через металлический штуцер 10, припаяны выводы переключающего геркона 15, размещенного в полиэтиленовой втулке 16. После установки металлический штуцер 10 фиксируется штифтами 8 в отверстиях 9 корпуса 6, частично заполненного виксинтом.

На фиг.3 представлен выключатель, предназначенный для установки внутри фюзеляжа, где не требуется дополнительной защиты проводов 11 от прямого воздействия морской воды. Конструктивное отличие такого выключателя заключается в том, что три провода 11, выходящие из открытого торца корпуса 6, загерметизированы непосредственно в нем эпоксидным компаундом. В этом случае влияние крепежных болтов на конфигурацию магнитного поля выключателя незначительно, поэтому область срабатывания выключателя при плоскопараллельном перемещении середины цилиндрического стержневого постоянного магнита 1 над рабочей поверхностью корпуса 6 вокруг точки пересечения продольной оси симметрии с линией, соединяющей боковые метки 7 на корпусе 6, представляет собой половину объема эллипсоида вращения его огибающей вокруг большой оси длиной l₂, совпадающей с линией, соединяющей боковые метки 7, высота которого равняется половине длины малой оси l₃, совпадающей с продольной осью симметрии рабочей поверхности корпуса 6.

В полиэтиленовой втулке 16, конструкция которой представлена на фиг.4, в середине узкой грани выполнен сквозной паз 17, имеющий в поперечном сечении форму квадрата со стороной, равной диаметру изоляции провода 11. Параллельно пазу 17 во втулке 16 располагается стакан 18, имеющий цилиндрическую форму в поперечном сечении, в глухой стенке которого имеется прямоугольный паз 19, обеспечивающий ориентировку геркона 15 относительно цилиндрического стержневого постоянного магнита 1. Габаритные размеры втулки 16 таковы, что между внутренними стенками корпуса 6 и наружной поверхностью втулки 16 имеются зазоры Δ₃ величиной до 2 мм, в которых размещается виксинт, представляющий собой кремнийорганический компаунд со свойствами резины, снижающей воздействие внешних механических нагрузок на геркон 15.

Представленная на фиг.5 конструкция металлического штуцера 10, изготовленного из нержавеющей стали, состоит из трех частей, а именно: цилиндрической, шестигранной и прямоугольной, сквозь которые проходит одно сквозное отверстие 20, имеющее внутри цилиндрической части конусообразную форму. Снаружи цилиндрической части металлическою штуцера 10 выполнена резьба для соединения с накидной гайкой 13, не показанной на фиг.5.

Средняя часть металлического штуцера 10 выполнена в форме шестигранника, у которого в одном ребре имеется отверстие 14 для шплинтования с накидной гайкой 13, а боковые грани совпадают с боковыми поверхностями корпуса 6. Расположенная внутри корпуса 6 часть металлического штуцера 10 имеет форму прямоугольника, в боковых стенках которого имеются пазы 21, через которые проходят штифты 8. Для повышения надежности герметизации металлического штуцера 10 и штифтов 8 с корпусом 6 выполнены вертикальные пазы 22 и сквозное отверстие 23.

Представленная на фиг.6 конструкция магнита 1 состоит из цилиндрического стержня длиной 24 мм, отлитого из сплава ЮНДК35Т5БА с соотношением длины магнита к его диаметру, равным 3, запрессованного в пластмассовом основании 2 на четверть его диаметра с толщиной стенки на выступающей из основания 2 части магнита 1, не превышающей 0,5 мм. Для установки цилиндрического стержневого постоянного магнита 1 на подвижную часть конструкции, совершающей линейное возвратно-поступательное перемещение относительно рабочей плоскости выключателя, вблизи закругленных концов основания 2 имеется отверстие 3, расположенное перпендикулярно продольной оси цилиндрического стержневого постоянного магнита 1.

На фиг.7 представлено распределение магнитного поля выключателя в оптимальном расположении геркона 15 относительно цилиндрического стержневого постоянного магнита 1 и основания 2, полученного опытным путем с использованием ферромагнитных опилок. Укороченные на 5 мм выводы 24 и 25, образующие размыкаемую пару в одном торце переключающего геркона 15, и одиночный вывод 26 изогнут в виде петли таким образом, что замыкаемая пара выводов 24 и 26 обращена к цилиндрическому стержневому постоянному магниту 1, а плоскость, проходящая через выводы 24, 25 и 26, является плоскостью, секущей цилиндрический стержневой постоянный магнит 1 и основание 2 вдоль его осевой линии симметрии.

При другом расположении геркона 15 относительно цилиндрического стержневого постоянного магнита 1, например при повороте геркона 15 на 90° вокруг продольной оси симметрии, происходит шунтирование цилиндрической части магнита 1, область срабатывания выключателя изменяет форму и уменьшается. При повороте геркона на 180° это уменьшение в два раза больше, чем в случае оптимального расположения геркона 15 относительно цилиндрического стержневого постоянного магнита 1, представленного на фиг.7. Кроме ориентировки геркона 15 и его выводов 24, 25 и 26 относительно поверхности цилиндрического стержневого постоянного магнита 1 на величину телесного угла α, а следовательно, и радиуса R полушария области срабатывания, большое значение имеет расположение центра перекрытия контакт-деталей выводов 24 и 26 относительно середины цилиндрического стержневого постоянного магнита 1.

На фиг.8 графически изображены линейные размеры магнитной системы выключателя, состоящие из длины l₁ изогнутой на 180° части вывода 26, включая радиус изгиба R, общую длину l₄ геркона 15 с выводами и длину L_M цилиндрического стержневого постоянного магнита 1.

Из-за сложной конфигурации магнитного поля выключателя его область срабатывания подвержена влиянию как величины магнитной проводимости различных частей магнитопровода, так и их взаимного расположения относительно середины цилиндрического стержневого постоянного магнита 1.

В процессе изготовления, установки и эксплуатации выключателя одним из главных требований к его конструкции являются предельно допустимые отклонения между серединой цилиндрического стержневого постоянного магнита 1 и областью перекрытия контакт-деталей геркона 15, а также форма изогнутого вывода 26. Небольшие отклонения конца короткой части изогнутого вывода 26 геркона 15 вокруг оси, параллельной недеформированному участку U-образного колена, в пределах угла β≤10° не оказывают существенного влияния на геометрию области срабатывания выключателя и его параметры.

Угловое отклонение продольной оси цилиндрического стержневого постоянного магнита 1 относительно продольной оси симметрии рабочей поверхности корпуса 6, определяемое в азимутальной плоскости, параллельной рабочей поверхности, углом γ и углом ε в плоскости, перпендикулярной к рабочей поверхности корпуса 6, не оказывает существенного влияния на параметры выключателя, если угловые отклонения не превышают для γ≤5°, а для ε≤3°.

Выключатель концевой герконовый с металлическим штуцером 10, представленный на фиг.1, 2, работает следующим образом. Корпус 6 концевого выключателя герконового с помощью болтов и отверстий 4 в фигурных приливах 5 устанавливают на фюзеляже амфибии у кромки шлюза, расположенного в трюмном отсеке. Напротив рабочей поверхности корпуса 6 на подвижной шторке шлюза с помощью винтов и отверстий 3 в основании 2 устанавливают цилиндрический стержневой постоянный магнит 1 таким образом, что продольные оси симметрии данного цилиндрического стержневого постоянного магнита 1 и рабочей поверхности корпуса 6 находятся в горизонтальной плоскости, а середина цилиндрического стержневого постоянного магнита 1 и метки 7 на корпусе 6 находятся в вертикальной плоскости.

В процессе забора, транспортировки и слива воды из люка шторка при помощи реверсивного гидравлического привода совершает по боковым направляющим шлюза возвратно-поступательные перемещения в горизонтальной плоскости. При приближении цилиндрического стержневого постоянного магнита 1 к рабочей поверхности корпуса 6 на расстояние, равное радиусу R области срабатывания выключателя концевого герконового, происходит коммутация герконом 15 двух различных электрических цепей.

С помощью проводов 11, находящихся в защитной трубке 12, притянутой накидной гайкой 13 к металлическому штуцеру 10, через выводы 24 и 26 сработавший геркон 15 осуществляет коммутацию в цепи клапана ГА-142/2, открывающего отверстие в шунтирующем маслопроводе с последующим выравниванием давления масла в гидроцилиндрах и остановке гидропривода. Из-за инерционности гидропривода цилиндрический стержневой постоянный магнит 1 подходит к рабочей поверхности корпуса 6 на расстояние h, находящееся в пределах 07<h/R<08, что позволяет расширить в пределах телесного угла α допустимое отклонение при установке цилиндрического стержневого постоянного магнита 1 и снизить влияние угловых и линейных перемещений постоянного магнита 1 от ударных нагрузок при глиссирующем полете над водной поверхностью.

Одновременно при срабатывании геркона 15, к выводам 24 и 25 которого припаяны провода 11, разрывается электрическая цепь питания сигнальной лампочки СМ-28-4,8, с последующим отключением освещения на табло "Люк открыт" в кабине пилота. Табло высвечивается вновь при открытии люка для сброса воды на очаги возгорания, когда расстояние между цилиндрическим стержневым постоянным магнитом 1 и корпусом 6 превышает на 6 мм и более максимальную величину радиуса R области срабатывания выключателя, использующего геркон 15 с магнитодвижущей силой 60 А.

Контроль полного открытия люка осуществляется аналогичным способом установкой второго концевого выключателя герконового.

Принцип работы концевого выключателя, представленного на фиг.3, предназначенного для установки внутри фюзеляжа, аналогичен вышеописанному, но из-за другой формы области срабатывания и отсутствия внешних воздействий менее критичен к угловым и линейным смещениям между цилиндрическим стержневым постоянным магнитом 1 и корпусом 6 выключателя.

Опытные образцы выключателей были установлены внутри и снаружи фюзеляжа летающей амфибии Бе-200, предназначенной для тушения лесных пожаров с забором воды при глиссировании по ее поверхности. Испытания Бе-200 при шторме до 2 баллов с высотой волны 1,5 м подтвердили рабочую способность выключателя при воздействии ударных нагрузок величиной до 10⁴ Н/м².

Выключатель концевой герконовый может найти применение в системах управления и контроля в устройствах, способных создавать большие ударные нагрузки одиночного и многократного действия с величиной ускорения до 7,5·10³ м/с² (750 g). Испытания выключателя концевого герконового, у которого размыкающая пара контакт-деталей геркона МКС-27701 включена в сигнальную цепь, коммутирующую ламповую нагрузку СМ-28-4,8 с напряжением коммутации 27 В при токе нагрузки 1,0 А, а контакт-детали замыкающей пары, включенные в цепь клапана ГА-142/2 с индуктивностью τ≤0,008 с, показали хорошие результаты, вплоть до 5·10⁵ циклов коммутации с максимальной частотой коммутации 5 Гц. При частоте коммутации 0,01 Гц натурные испытания на летающей амфибии Бе-200 в течение 12000 часов подтвердили высокую надежность работы выключателя.

Источники информации

1. К.И.Харазов. «Устройства автоматики с магнитоуправляемыми контактами». - М.: Энергоатомиздат, 1990, С.58.

3. АС СССР № 1261021, H01H 36/00, опубл. 30.09.86 г., Бюлл. № 36.

1. Выключатель концевой герконовый, содержащий цилиндрический стержневой постоянный магнит и корпус из пластмассы, в одном из торцов которого загерметизированы провода, припаянные к выводам переключающего геркона, отличающийся тем, что корпус выполнен с двумя фигурными приливами с отверстием под болт для крепления выключателя в положение, при котором продольная ось симметрии рабочей поверхности, расположенной на грани корпуса, параллельной продольной грани корпуса с приливами, и продольная ось цилиндрического стержневого постоянного магнита расположены соосно в одной плоскости, одиночный вывод геркона изогнут к размыкаемой паре контакт-деталей на 180° в виде U-образного колена, лежащего в плоскости, проходящей через выводы размыкаемой пары геркона, на баллон геркона и выводы размыкаемой пары геркона надета прямоугольная полиэтиленовая втулка, короткая часть U-образного колена охватывает прямоугольную полиэтиленовую втулку с герконом и ориентирована в сторону узкой длинной грани корпуса, прямоугольная полиэтиленовая втулка установлена в корпусе таким образом, что U-образное колено опирается в закрытый торец корпуса, причем между внутренними стенками корпуса и наружной поверхностью упомянутой прямоугольной полиэтиленовой втулки имеются зазоры Δ₃, заполненные кремний органическим компаундом, на боковых стенках корпуса выполнены метки, расположенные в плоскости, проходящей через середину цилиндрического стержневого постоянного магнита, и отстоящие от закрытого торца корпуса на расстояние l_МК, у открытого торца корпуса установлен металлический штуцер с цилиндрической частью, при этом провода находятся в металлической трубке, развальцованный торец которой с помощью накидной гайки притянут к цилиндрической части металлического штуцера, причем область срабатывания геркона относительно середины цилиндрического стержневого магнита представляет собой полушарие с радиусом R, определяемым из выражения:

где D_M - диаметр цилиндрического стержневого постоянного магнита;

L_M - длина цилиндрического стержневого постоянного магнита;

l_MK - расстояние от боковой метки до закрытого торца корпуса;

l₁ - расстояние от внутренней поверхности закрытого торца корпуса до конца короткой части изогнутого колена;

F_i (A) - магнитодвижущая сила срабатывания геркона, находящаяся в диапазоне 60 A≤F_i (A)≤85 А для соотношений ограниченных пределами неравенств для цилиндрического стержневого постоянного магнита с габаритами с разбросом индукции на торце цилиндрического стержневого постоянного магнита от 0,2 до 0,3 Т при изготовлении трубки, накидной гайки, штуцера и крепежных болтов из нержавеющей стали с относительной магнитной проницаемостью μ_r, находящейся в пределах 100≤μ_r≤1000.

2. Выключатель концевой герконовый по п.1, отличающийся тем, что величина допустимого горизонтального отклонения середины цилиндрического стержневого постоянного магнита, отстоящего от рабочей поверхности корпуса на высоту h, ограничена площадью круга, являющегося основанием конуса высотой h, вписанного с телесным углом α в полушарии с радиусом R, а для соотношения обеспечивающего надежное срабатывание геркона, величина R телесного угла α определяется из выражения:

где 2π стерадиан - телесный угла полушария с радиусом R;

l_MK - расстояние от боковой метки до закрытого торца корпуса;

l₁ - расстояние от внутренней поверхности закрытого торца корпуса до конца короткой части изогнутого колена;

l₄ - расстояние от внутренней поверхности закрытого торца корпуса до конца выводов размыкаемой пары контакт-деталей геркона.

3. Выключатель концевой герконовый по п.1, отличающийся тем, что металлический штуцер состоит из трех частей, а именно: цилиндрической, шестигранной и прямоугольной, сквозь которые проходит одно сквозное отверстие, имеющее внутри цилиндрической части конусообразную форму, снаружи цилиндрической части выполнена резьба для соединения с накидной гайкой, которая примыкает к одной из сторон шестигранной части, в одном из ребер которой имеется отверстие для шплинтования с накидной гайкой, расстояние между двумя параллельными гранями шестигранной части равно ширине рабочей поверхности пластмассового корпуса, при этом примыкающая к другой стороне шестигранной части прямоугольная часть, расположенная внутри корпуса, имеет в различных плоскостях квадратные пазы и отверстия, обеспечивающие установку и закрепление металлического штуцера в корпусе.

4. Выключатель концевой герконовый по п.1, отличающийся тем, что в середине узкой грани прямоугольной полиэтиленовой втулки выполнен сквозной паз, имеющий в поперечном сечении форму квадрата, предназначенный для размещения провода, припаянного к концу изогнутого вывода, параллельно пазу внутри упомянутой втулки выполнена полость, имеющая форму цилиндрического стакана с толщиной стенки Δ_C и длиной l_C, в глухой стенке которого имеется прямоугольная щель, ориентирующая оба вывода размыкаемой пары контакт-деталей геркона с длиной баллона l_б перпендикулярно рабочей поверхности корпуса, направляя конец изогнутого вывода к пазу, при этом соотношение величины зазора Δ₃ между внутренней поверхностью корпуса и втулкой к толщине стенки стакана Δ_C ограничена пределами неравенства:

для

5. Выключатель концевой герконовый по п.1, отличающийся тем, что допустимое отклонение β конца изогнутого вывода геркона вокруг оси параллельной недеформированному участку U-образного колена ограничено пределами неравенства 0°≤β≤10°.

6. Выключатель концевой герконовый по п.1, отличающийся тем, что допустимое угловое отклонение γ между продольными осями цилиндрического стержневого постоянного магнита и корпуса в азимутальной плоскости, параллельной рабочей поверхности корпуса, ограничено пределами неравенства 0°≤γ≤5°.

7. Выключатель концевой герконовый по п.1, отличающийся тем, что допустимое угловое отклонение ε между продольными осями цилиндрического стержневого постоянного магнита и корпуса в плоскости, перпендикулярный к рабочей поверхности корпуса, ограничено пределами неравенства 0°≤ε≤3°.

8. Выключатель концевой герконовый, содержащий цилиндрический стержневой постоянный магнит и корпус из пластмассы, внутри которого размещен переключающий геркон, в одном из торцов корпуса загерметизированы провода, припаянные к выводам переключающего геркона, отличающийся тем, что корпус выполнен с двумя фигурными приливами с отверстием под болт для крепления выключателя в положение, при котором продольная ось симметрии рабочей поверхности, расположенной на грани корпуса, параллельной продольной грани корпуса с приливами, и продольная ось цилиндрического стержневого постоянного магнита расположены соосно в одной плоскости, одиночный вывод геркона изогнут к размыкаемой паре контакт-деталей на 180° в виде U-образного колена, лежащего в плоскости, проходящей через выводы размыкаемой пары геркона, на баллон геркона и выводы размыкаемой пары геркона надета прямоугольная полиэтиленовая втулка, короткая часть U-образного колена охватывает прямоугольную полиэтиленовую втулку с герконом и ориентирована в сторону узкой длинной грани корпуса, прямоугольная полиэтиленовая втулка установлена в корпусе таким образом, что U-образное колено опирается в закрытый торец корпуса, причем между внутренними стенками корпуса и наружной поверхностью упомянутой прямоугольной полиэтиленовой втулки имеются зазоры Δ₃, заполненные кремний органическим компаундом, на