Программное реле времени

Программное реле времени

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

,r т ",н1

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 16.10.78 (21) 2674 125/24-07 с присоединением заявки №

Н 01 Н 43/Об

Государственный комнтет

СССР яо делам изобретений н открытий (23) Приоритет (53) УДК 621.318. .562.7(088.8) Опубликовано 230980.Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 2 30980 (72) Авторы изобретения

И.Г. Бородин, В.Л. Неелов, В.Н. Катков и В.Р. Машуков (71) Заявитель (54) ПРОГРИЧМНОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ

Изобретение касается автоматичес 5ого управления и предназначено для использования в системах автоматики в качестве задатчика программно-временной последов ат ель наст и упр авляющих команд.

Известны программные реле времени, содержащие вал быстрого и вал медленного вращения с программными кулачками каждый и контактную систему (1), В известных устройствах любой программный кулачок, связанный с валом быстрого вращения, за один рабочий цикл реле совершает несколько полных оборотов, периодически завадская и размыкая при этом связанную с ним контактную группу. Аналогичный кулачок, связанный с валом медленного вращения, за этот же цикл совершает, как правило, один полный оборот, по одному разу замыкая и размыкая при этом связанную с ним контактную группу. При совпадении одноразового замыкания контактной группы и периодически повторяющегося, например, и. замыкания другой контактной групйы, происходит формирование электрического сигнала, при этом одноразовое замыкание происходит в промежутке между периодически повторяющимися замыканиями, т.е. в промежутке между n„. < и n„. з амыканиями .

При значительной разности угЛо,вых скоростей программных кулачков, связанных с валом быстрого и валом медленного вращения, одноразовое замыкание может происходить не в промежутке между п < и п1 замыканием. Это является недостатком известных устройств, так как электри» ческий сигнал может быть сформирован не в соответствии с временной программой, а с упреждением на время,примерно одного периода вращения быстроходного вала.

Известно программное реле времени, содержащее расположенные в корпусе контактные группы, связанные с программными кулачками точной и грубой команд, которые установлены на валу быстрого и валу медленного вращения соответственно, и привод, связанный через .редуктор с валами )2$.

Из эа влияния кинематической, теМ пературной или вызванной износом деталей реле погрешностей может происходить коммутация контактной груп-, 765903

55 пы, управляемой программным кулачком медленного вращения, со значи- тельным упреждением или с опозданием, в результате чего возможно нерасчетное сложение коммутаций, например с упреждением формирования электрического сигнала на время примерно одного периода вращения быстроходного вала, что является недостаткоМ

Цель изобретения — исключеиие влияния на программное время кинематической и температурной погреш ностей или погрешности, вызванной износом.

Это достигается тем, что в программном реле времени, содержащем расположенные в корпусе контактные группы с программными кулачками точной и грубой команд, которые установлены на валу быстрого и валу медленного вращения соответственно, и привод, связанный через редуктор с валами, 20 контактная группа связана с программным кулачком точной команды кинематической цепью, выполненной в виде двух толкателей и фиксатора, закрепленного на корпусе, толкатели 25 снабжены торцовыми зубьями и установлены в направляющих в виде стержней, торцовые поверхности направляющих выполнены с уклоном в тангенциа льном направлении, один из толка в 30 телей подпружинен по направлению к другому и установлен с воэможностью взаимодействия с контактной группой и фиксатором.

На фиг. 1 представлена электрокинематическая схема реле и временная диаграмма; на фиг. 2 — сечение

A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 4 сечение В-В на фиг. 3.

Программное реле времени содержит 40 электропривод 1, связанный через редуктор 2 с валами 3 и 4 быстрого и медленного вращений,На валах 3 и 4 жестко закреплены программные кулачки 5 и б точной и грубой команд 45 соответственно. Профиль программного кулачка 5 точной команды имеет явно выраженную впадину, плавно переходящую в выступ. Контактная группа 7 непосредственно связана с программным кулачком б грубой команды. Контактная группа 8 связана с программным кулачком 5 точной команды посредством двух толкателей 9 и 10, которые установлены в направляющих 11, выполненных в виде стержней, связанных с корпусом 12 реле и расположенных на стенке цилиндрического канала по окружности. Торцовые поверхности

13 направляющих 11 имеют уклон 60 в тангенциальном направлении. На корпусе 12 жестко закреплен фиксатор 14, предназначенный для фиксации толкателя 9 при определенных его положениях за время разомкнутого 65 состояния контактной группы 8. Толкатели 9 и 10 снабжены торцовыми зубьями 15 и 16 соответственно и телескопически связаны друг с другом, стержень 17, являющийся хвостовиком толкателя 10, входит в центральное отверстие толкателя 9.

Толкатель 9 выполнен ступенчатым по длине и на утолщенной части снабжен пазами, в которые входят усики фиксатора 14. Толкатель 10 подпружинен по направлению к кулачку 5 пружиной 18 и ограничен в перемещении в этом направлении упором 19. Толкатель 9 подпружинен по направлению к толкателю 10 пружиной 20, при этом торцовые зубья

15 толкателя 9 прижаты к торцовым зубьям 16 толкателя 10 так, что вершины зубьев не достигают соответствующих впадин. Благодаря этому при одновременном перемещении толкателей 9 и 10 в направлении контактной группы 8 и выходе усиков фиксатора 14 из пазов толкателя 9 и самого толкателя 9 иэ направляющих 11, у толкателя 9 появляется возможность вращаться вокруг своей продольной оси. При обратном движении толкателя

9 его торцовые зубья 15 могут взаимодействовать с торцовыми поверхностями 13 направляющих 11, а сам толкатель 9 — с усиками фиксатора 14.

Между толкателем 10 и впадиной кулачка 9 выполнен зазор. Толкатель

10 может состоять из трех деталей: стержня 17, коронки с торцовыми зубьями 16 и стопорного винта 21. Такая конструкция позволяет при регу лировке реле (при регулировке зазора между толкателем 10 и впадиной кулачка 5) изменить длину толкателя 10 путем перемещения коронки с торцовыми зубьями 16 относительно стержня 17. Винт 21 предназначен для жесткого закрепления коронки с торцовыми зубьями 16 на стержне

17.

На временной диаграмме время замкнутого состояния контактных групп изображено в виде закрашенных прямоугольников, а формируемый электрический сигнал в виде прямоугольника а.

При работе программного реле времени электропривод 1 через редуктор

2 вращает вал 3 быстрого вращения и вал 4 медленного вращения и вместе с ними — программный кулачок 5 точной команды и программный кула чок б грубой команды. При повороте программного кулачка 5 на некоторый угол от исходного (нулевого) положения реле в направлении, указанном на фиг. 2 стрелкой, кулачок 5 взаи-модействует,с толкателем 10, который через торцовые зубья 16 оказывает давление на торцовые зубья 15 толкателя 9, и оба толкателя 9 и 10

765903

65 перемещаются по направляющим 11 в направлении контактной группы 8, сжимая пружины 18 и 20. При повороте кулачка 5 на угол Ч (см. временную диаграмму) толкатель 9 размякает контактную группу 8 и,продолжая перемещение, выходит из направляющих

11, а усики фиксатора 14 выходят из пазов толкателя 9. В этот момент толкатель 9 обретает возможность вращаться вокруг своей продольной оси. Эта степень. свободы немедленно реализуется: под действием упругой реакции сжатой пружины 20 толкатель

9 скользит скосами торцовых зубьев

15 по граням торцовых зубьев 16 тол кателя 10 до тех пор, пока не достигнет впадин между ними, при этом толкатель 9 поворачивается относительно направляющих 11. При дальнейшем вращении кулачка 5 толкатель

10 переходит с выступа кулачка 5 во впадину, и под действием сжатой пружины 18 толкатель 10 занимает первоначальное положение. Развернувшийся на некоторый угол толкатель

9 под действием пружины 20 устремляется вслед за толкателем 10, но на своем пути торцовые зубья 15 толка теля 9 встречаются с торцовой поверхностью 13 направляющих 11. Под действием упругой реакции сжатой пружины 20 толкатель 9 скользит скосами своих торцовых зубьев 15 по торцовым поверхностям 13 направляющих 11, одновременно поворачиваясь вокруг своей оси в ту же сторону, что и при выходе из направляющих 11, до тех пор, пока не соскользнет с торцовых поверхностей 13 снова на направляющие 11. При незначительном перемещении толкателя 9 по направляющим 11 в обратном направлении начинается взаимодействие толкателя

9 и усиков фиксатора 14. Толкатель

9 зависает на фиксаторе 14, так как за время предыдущей работы реле толкатель 9 повернулся относительно усиков фиксатора 14 на угол

45О, и усики фиксатора 14 не могут войти в пазы, расположенные на толкателе 9. Контактная группа 8 оста ется разомкнутой. При повороте кулачка 5 на угол 2 контактная группа 8 остается разомкнутой, так как толкатель 9, зависнув на усиках фиксатора 14, не может под действием пружины 20 вернуться в исходное (первоначальное) положение. Таким образом, эа один период вращения кулачка 5 точной команды контактная группа 8 изменяет свое состояние (замкнутое на разомкнутое) только один раз. При повороте кулачка 5 на угол, несколько больший 2 lK,,кулачок 5 начинает вторично взаимодействовать с толкателем 10, при этом толкатель 10 движется по направляющим 11 и своими

5 (О

40 торцовыми зубьями 16, оказывает дав ление на торцовые зубья 15 толкателя 9, причем вершины зубьев не достигают соответствующих впадин. Толкатели 9 и 10 перемещаются в направлении контактной группы 8. При выходе толкателя 9 из направляющих 11 под действием упругой реакции сжатой пружины 20 толкатель 9 скользит скосами тордовых зубьев 15 по граням торцовых зубьев 16 толкателя

10 до тех пор, пока не достигнет впадин между ними, при этом толкатель 9 поворачивается относительно толкателя 10 и направляющих 11.

При дальнейшем вращении. кулачка

5 толкатель 10 переходит с выступа кулачка 5 во впадину, и под действием сжатой пружины 18 толкатель 10 занимает первоначальное положение .

Развернувшийся на некоторый угол тол катель 9 под действием пружины 20 устремляется вслед эа толкателем

10, но на своем пути торцовые зубья

15 толкателя 9 встречаются с торцовой поверхностью 13 направляющих 11.

Под действием упругой реакции сжатой пружины 20 толкатель 9 скользит скосами своих торцовых зубьев 15 по торцовым поверхностям 13 направляющих 11, одновременно поворачиваясь вокруг своей оси в ту же сторону, что и при выходе.из направляющих 11, до тех пор, пока не соскользнет с торцовых поверхностей 13 снова на направляющие 11. При перемещении толкателя 9 по направляющим 11 усики фиксатора 14 входят в пазы толкателя

9 и не препятствуют перемещению толкателя 9 в направлении от контактной группы 8, так как за время предыдущей работы реле толкатель.повернулся на угол 90 . Поворот толкателя

9 на угол 90 обеспечивается геометрией торцовых зубьев 15 и 1б,а также геометрией торцовой поверхности 1.3 направляющих 11.

При возвращении толкателя 9 в первоначальное (исходное) положение контактная группа 8 замыкается.

Из приведенной временной диаграммы видно, что замыкание и размыкание контактной группы 8 происходит через один период вращения програм много кулачка 5 точной команды. В момент совпадения замыкания контактных групп 7 и 8 формируется электрический сигнал А. При вариациях чисел торцовых зубьев толкателей 9 и 10 и их геометрии, а также при выборе определенного числа усиков фиксатора 14 и их расположения относительно пазов. толкателя 9 замыкание (размыкание) контактной группы 8 может происходить не через один период вращения кулачка 5, а через два или более.

765903

Формула изобретения

Программное реле времени, содержащее расположенные в корпусе контактные .".руппы с программными кулачками точной и грубой команд, которые установлены на валу быстрого и валу медленного вращения соответственно, B привод, связанный через редуктор с валами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения влияния на программное время кинематической и температурной погрешностей или погрешности, вызванной износом, контактная группа связана с программным кулачком точной команды кинематической цепью, выполненной в виде двух,:толкателей и фиксатора, закреплен ного на корпусе, толкатели снабжены торцовыми зубьями и установлены в направляющих в виде стержней, торцовые поверхности направляющих выполнены с уклоном в тангенциаль ном направлении, один иэ толкателей подпружинен по направлению к другому толкателю и установлен с возможностью взаимодействия с контактной группой и фиксатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 310973, кл. 200-38, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 526030, кл. Н 01 Н 43/06, 1973.

: 765903

Составитель Н. Глеклер

Редакто В. Фе р . Фельдман Техред М. Левицкая КорректорМ, демчик

Заказ 6521/49 Тираж 844 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород» ул. Проектная, 4