Соединительный узел
Патент 653658
Авторы
Классы МПК
Соединительный узел
Иллюстрации
Реферат
a3tjetm КЗЪН%% я чатеитнв технически
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДИЯЛЬСТВУ
W6w q Ц,A (Й) Союэ Советских
Социвлистииеских
Республик (6!) Дополнительное к авт. свиа-ву (22) Заявлено 17.12.76 (21) 2432601/24-07 (51) М. Кл. с присоединением заявки №
Н 01 R 5/08
Гвеудвретвеиай хвмхтет
СССР ае делам хаебретенхх н отхрмтхх (23) Приоритет
Опубликовано 25.03.79.Бюллетень № 11 (53) УДК 621.315.
684 (088 8) Дата опубликования описания 28.03.79 (72) Авторы изобретения
C. А. Борэвский и В. H. Спиинадель
Ленинградский ордена Красного Знамени механический институт (71) Заявитель (54) СОЕДИНИТЕЛЬНЫИ УЗЕЛ
Изобретение относится к области электротехники и мэжет найти ширэкэе применение при монтаже элементэв и блоков радиоэлектронной аппаратуры.
Известен соединительный узел, содержащий вывод, рабочая часть кэтэрогэ
5 выполнена в виде многэгранногэ призматическэгэ стержня с острыми ребрами и одножильный подсоединяемый провэд, накрученный на вывод несколькими витками. Ребра и грани стержня параллель-! б ны продольной оси стержня (1).
Форма поперечного сечения стержня— многогранник, а число прэдэльных ребер не более четырех. Благодаря острым продольным ребрам и натяжению прэвода
15 при навивке, в местах взаимодействия с ребрами накрученных витков прэвэда образуются участки электрическэгэ кэнтакта вследствие снятия провода и ребер.
Так как стержень представляет собой .И призму, накрученный прэвэд в местах кэнтакта с ребрами пластически изогнут, причем число изгибов в каждэм витке равно числу продольных ребер. Наличие упругого натяжения в накрученных витках вызывает упругие поперечные дефэрмании сжатия стержня и, как следствие, создает прижим витков к ребрам в местах кэнтакта, обеспечивая тем самым определенные механические и электрические .характеристики соединения.
Недостатком известнэгэ соединительного узла является малая величина усилия стягивания накрученных витков в направлении продольной оси стержня, а, следовательнэ, малая надежность при эксплуатации в условиях ударов, тряски, вибрации.
Бель предлагаемого изэбретения— повышение надежнэсти электрического контакт а.
Указанная. цель дэстигается тем, что в соединительном узле, сэдержашем вывод, рабочая часть кэторэгэ выполнена в виде многограннэгэ стержня с не бэлее, чем четырьмя острыми продольными ребрами, и однэжильный провод, на
653658 крученный на вывод несколькими витками, стержень выполнен пирамидальным при этом угэл между его боковыми гранами и продольной осью составляет от
1 до 17 е
При этом с целью расширения диапа-зона использования стержень может быть выполнен в виде двух усеченных пирамид, имеющих общее основание.
На фиг. 1 и 2 приведены варианты выполнения соединительного узла.
Соединительный узел состоит из вывода, имеющего рабочую часть в виде многогранного пирамидального стержня 1 и накрученного. на него несколькими витками провода 2, с помощью основания вывода 3 последний закреплен, например, в плате 4. Боковые грани стержня наклонены к его продольной оси пэд углом о,> о составляющем от 1 до 17 .
Пирамидальный стержень может быть выполнен либо в виде одной усеченной пирамиды, (фиг. 1), либо в виде двух пирамид, имеющих общее основание, например, меньшее (фиг. 2), причем на каждой части расположено одинаковое колич ест в о витков.
При выполнении многогранного стержня пирамидальным увеличение силы стягивания возникает вследствие дополнительного растяжения (натяжения) проводаа витков из-за увеличения расстояния между ребрами, которые являются опорами упруго растянутых участков провода в каждом витке, приводящему к дополнительному прижиму витков к стер>кню. Последнее приводит к увеличению сил трения между стержнем и витками, и, как следствие, к увеличению силы стягивания последних. Причем увеличение силы стягивания вэзрастает пропорционально величине продольного перемещения витков.
Анализ работы предлагаемого соединения показал, что при прочих равных условиях с прототипом (одинаковых значениях число витков, диаметра провода, коэффициента трения, натяжения провода при накрутке и др.,) соотношение сил сопротивления стягиванию витков с пирамидального стержня и призматического приближенно определяется выражением: ст.пир. 9+ >
"- 1 + 2
Ст, ПриЬм.
Q где P — сила стягивания витков с ст.пир пирамидальнэго стержня;
1 стп „- сила стяжения витков с призматического стержня (прототип);
А — угэл между боковыми гранями и продольной осью пирамидального стержня;
> — величина пр од эль н ого с мещения витков при стягивании;
Š— модуль упругости материала провода витков;
$Q E — длина участка витка между ребрами; до — начальнэе напряжение натяжения нрэвэда в витках (т.е. при накрутке), При обычно используемом проводе
2 (Е = 10 Н/мм ) в случае 6 = 2 мм, ф = 20 Н/мм2, у .= 0,3 (d =-17 ) смещение витков на величину h5=0,001 мм приведет к относительному увеличению
29 силы стягивания, равному
Р -э +5 ст.пир, >> 10 . (О
Р + -2б
cl приэ. 2 го
Ж т.е. при смещении витков всего на
1 микрон начальное сэпрэтивление стягиванию увеличивается в 2,5 раза. Соответственно, при Ь6 =0,002 мм сопротивление стягиванию возрастает в 4 раза
Зц и т.д.
Из выражения (1) видно, что сопротивление стягиванию возрастает пропорционально углу с, Максимальная величина угла ограничена условием отсутстЗ вия при накрутке самоспэлзания витков вдоль оси .стержня в направлении вершины пирамидальной части под действием усилия прижима к граням, определяемоУ го натяжением провода при накрутке.
@ Каждый из участков накручиваемых витков провода не будет самопроизвольно смещаться по наклонной грани под действием силы прижима к стержню, равной натяжению провода (л и перпендикулярной продольной оси стержня, при условии (независимо оТ величины 6).
Й 10 сС С сов А Я { 2)
g — угол между боковой гранью и продольной осью стержня;
6816 с(.- сдвигающая сила;
4«бс - сила трения между проводом витка и гранью; — коэффициент трения.
Из неравенства (2) следует, что для устранения самосползания витков при HBкрутке максимальный угол между боковыми гранями и продольной осью пирами653658 дальной части стержня должен удэвлетвэрять условию
gg дс откуда
oL агctg f (3)
При фрикциэнном взаимодействии в области больших удельных давлений пары из известчых металлов и сплавов, используемых в РЭА для выполнения электромонтажных соединений, коэффициент трения не превышает 0,3.
Таким образэм, максимальный угол с6 между боковыми гпанями и продольной осью пирамидальной части стержня должен быть равен согласно неравенству (3), сС = агс1д О, 3 = 4 7 о
При f =0,3 и углева, >17 бйпсС>Ясо с(, т.е. сдвигаюшая сила больше силы тре20 ния (неравенствэ (2) не выпэлняечся), и при накрутке будет происходить самосползание витков, т.е. электромонтажное соединение становится неработоспэсэбным.
При изготовлении деталей типа пирамидального стержня точность его геометрической формы, в том числе и точность углового положения боковых граней относительно продольной оси, регламентируетЗО ся стандартными допусками на размеры.
Из теории взаимозаменяемости известно, что изменение формы и расположения поверхности может происходить в пределах допуска на их размеры. Электрэмонтаж3$ ные установочные элементы РЭА изготовляются обычно по 4-5 кл. точности. В интервале размеров поперечного сечения стержня 1-3 мм при 5 кл. точности допуск на размер равен д =0,12 мм.
Из вышеизложенного следует, что при задании угла пирамидальной части менее
j; в реальных условиях из-за погрешности изготовления стержня фактический
"уч.ел. между боковыми гранями и продэльной осью рабочей части стержня может
@казаться равным нулю, что приведет к исчезновению положительнэго эффекта (увеличения усилия стягивания), так как при угле 0С равном нулю пирамидальная рабочая часть переходит в призматическую, характерную для прототипа. Б етом случае сила сопротивления стягиванию витков определяется постоянными по величине силами трения между витками и стержнем, не изменяющимися при перемещении витков и зависящими только эт начального натяжения провода при накрутке (при прочих равных условиях).
Таким образом, чтобы устранить влияние погрешности изготовления стержня на эффект увеличения наде кности электрического контакта за счет увеличения сопротивления стягиванию накрученных витков, минимальный угол между боковыми гранями и продольной осью пирамидальнэй рабочей части должен э быть не менее 1
Формула изобретения
1. Соединительный узел, содержащий вывод, рабочая часть которого выполнена в виде многогранного стержня с не более чем четырьмя острыми продольными ребрами, и одножильный провод, накрученный на вывод несколькими витками, причем число точек изгиба провода в каждом витке равно числу продольных ребер, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности электрического контакта путем увеличения сопротивления стягивания накрученных витков в направлении продольной оси стержня, стержень выполнен пирамидальным, при этом угол между его боковыми. гранями о и продольной осью составляет от 1 о до 17.
2. Соединительный узел по и. 1, э т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения диапазона использования, стержень выполнен в виде двух усеченных пирамид, имеющих общее основание.
Истэчники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Дэлкарт B. М. и др. Метод монтажа накруткой. М., Изд., Энергия, 1967, с. 5. г .Г .г.
653658
Составитель H. Борисова
Редактор А. Садомов Техред Л. Алферова Корректор И, ковальчук
Заказ 1299/38 Тираж 922 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Филиал ППП Пагент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4