Программное реле времени Советский патент 1980 года по МПК H01H43/06 

Изобретение касается автоматичес ijoro управления и предназначено для использования в системах автоматики в качестве задатчика программно-вре менной последовательности управляющих команд. Известны программные реле времен содержащие вал быстрого и вал медле ного 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 залыкая 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, п за1иикания другой контактной группы, происходит формирование электрического сигнала, при этом одноразовое замыкание происходит в промежутке между периодически повторяющимися замыканиями, т.е. в промежутке между и п замыканиями. При значительной разности угЛо вых скоростейS программных кулачков, связанных с валом быстрого и валом медленного вращения, одноразовое заьмкание может происходить не в промежутке между п.-.., и п.замыканием. Это является недостатком известных устройств, так как электри ческий сигнал может быть сформирован не в соответствии с временной програкмой, а с упреждением на время .примерно одного периода вращения быстроходного вала. Известно nporpciMMHoe 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, Изгэа влияния кинематической, температурной или вызванной износом деталей реле погрешностей может происходить коммутация контактной груп-, пы, управляемой программным кулачком медленного вращения, со эначительным упреждением или с опоздание в результате чего возможно нерасчет ное сложение коммутаций, например с упреждением формирования электри веского сигнала на время примерно одного периода вращения быстроходного вала, что является недостатком Цель изобретения - исключение влияния на программное время кинематической и температурной погрешностей или погрешности, вызванной износом. Это достигается тем, что в прог раммном реле времени, содержащем расположенные в корпусе контактные группы с программными кулачками то и грубой команд, которые установле на вешу быстрого и валу .медленного вращения соответственно, и привод, связанный через редуктор с валами, контактная группа связана с програ мным кулачком точной команды кинематической цепью, выполненной в виде двух толкателей и фиксатора, закрепленного на корпусе, толкател снабжены торцовыми зубьями и установлены в направляющих в виде стер ней, торцовые поверхности направля щих выполнены с уклоном в тангенци льном направлении, один из толкаталей подпружинен по направлению к другому и установлен с возможностью взаимодействия с контактной группой и фиксатором. На фиг. 1 представлена электрокинематическая схема реле и времен ная диаграмма; на фиг. 2 - сечение А-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 содержи электропривод 1, связанный через редуктор 2 с валами 3 и 4 .быстрог и медленного вращений,На валах 3 и жестко закреплены программные кулачки 5 и б точной и грубой команд соответственно. Профиль программного кулачка 5 точной команды имеет явно выраженную впадину, плавно переходящую в выступ. Контактная группа 7 непосредственно связана с программным кулачком 6 грубой команды. Контактная группа 8 связана с программным кулачком 5 точной команды посредством двух толкателей 9 и 10/ которые установлены в направлякяцих 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 в тангенциальном направлении. На корпусе 12 жестко закреплен фикса;тор 14, предназначенный для фиксаци толкателя 9 при определенных его положениях за время разомкнутого 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 группы8 и выходе усиков фиксатора 14 из пазов толкателя 9 и самого толкателя 9 из направляющих 11, у толкателя 9 появляется возможность вращаться вокруг своей продольной оси. При обратном движении толкателя 9его 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 10может 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 кулачок 6 грубой команды. При повороте программного кулачка 5 на некоторый угол от исходного (нулевого) положения реле в направлении, указанном на фиг. 2 стрелкой, кулачок 5 взаимодействует : с толкателем 10, который через торцовые зубья 16 оказывает давление на торцовые зубья 15 толкателя 9, и оба толкателя 9 и 10

перемещаются по направляющим 11 н направлении контактной группы 8, сжимая пружины 18 и 20, При поворот кулачка 5 на угол Ча (см. временную диаграмму) толкатель 9 размыкает контактную группу В.. и,продолжая перемещение, выходит из направляющи 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

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

10переходит с выступа кулачка 5 во впадину, и под действием сжатой пружины 18 толкатель 10 занимает .пepвoнaчaлJ5Hoe положение. Развернувшийся на некоторый угол толкатель

9 под действием пружины 20 устремляется вслед за 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 направляюцие 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 45°, 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 контактная группа 8 остается разомкнутой, так как толкатель 9, зависнув на усиках фиксатора 14, не может подДействием пружины 20 вернуться в исходное (первоначальное) положение. Таким образом, за один период вращениякулачка 5 точной команды контактная группа 8 изменяет свое состояние (замкнутое на разомкнутое) только один раз. При повороте кулачка 5 на угол, несколько больший 2 Т1 , кулачок 5 начинает вторично взаимодействовать с толкателем 10, при этом толкатель 10 движется по направляющим 11 и своим

торцовыми зубьями 16 .оказывает давление на торцовые зубья 15 толкателя 9, причем вершины зубьеп не достигс1ют 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 торцовых 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 вращениикулачка

5 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 тол0катель 9 под действием пружины 20 устремляется вслед за толкателем 10, но на своем пути торцовые зубья 15 толкателя 9 встречаются с торцовой поверхностью 13 направляющих 11. Под действием упругой .реакции сжатой

5 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,

0 что и при выходе-из направлягацих 11, до тех пор, пока не соскользнет с торцовых поверхностей 13 снова на направляющие 11. При перемещении толкателя 9 по направляющим 11 усики

5 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

0 9 на угол 90° обеспечивается геометрией торцовых зубьев 15 и 16,а также геометрией торцовой поверхности 13 направляющих 11.

5

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

Из приведенной временной диаграммы видно, что замьакание и размыкание контактной группы 8 происходит через один период вращения программ 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.

Форь5ула изобретения npoxpar-SMHoe реле времени, содерлсащее расположенные в корпусе контактные группы с программными кулачка.ми точной и грубой команд, котрые установлены на валу быстрого и

валу надпенного вращения соответственно, и привол, связанный через редуктор с валами, отличающееся тем, что, с целью исключения влияния на программное время кинематичесЕ ой и температурной погрешностей или погрешности, вызванной износом, контактная группа связана с программным кулачком точной команды кинематической цепью, выполненной в виде двух

;Трлк телей и фиксатора, закреплен ного на корпусе, толкатели снабжены торцовыми зубьями и установлены i в направляющих в виде стержней, торцовые поверхности направляющих выполнены с уклоном в тангенциалья: ном направлении, один из толкателей подпружинен по направлению к другому толкателю и установлен с возможностью взаимодействия с контакт1 ой группой ификсатором.

Источники информации/ принятые во внимание при экспертизе

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

2.Авторское свидетельство СССР 526030, кл, Н 01 Н 43/06, 1973.

Полный ofopom (цикл) реле