КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области электротехники, в частности к коммутационной технике, и может быть использована в приборостроении, в качестве выключающих устройств.
Известна конструкция мембранного переключателя, содержащая неподвижное основание, мембрану, привод, по меньшей мере, пару контактов, один из которых размещен на мембране, а другой - на неподвижном основании, при этом он снабжен кольцами, закрепленными на мембране и неподвижном основании в плоскости контактов, которые охватывают соответствующий контакт, отличающийся тем, что металлическая мембрана является выпуклой и опирается кольцевой нижней частью на контактную площадку, расположенную на неподвижном основании, представляющем собой коммутационную плату, а рабочие поверхности центральной части мембраны и выходных контактных площадок на коммутационной плате, выполнены с полностью регулярным микрорельефом, на котором методом ионно-плазменной обработки сформированы наноструктурированные контактные поверхности (см. Лабковская Р.Я., Ткалич В.Л., Пирожникова О.И. Мембранный переключатель. Патент RU №152655, Бюл. №16, 10.06.2015, кл. Н01Н 13/00). Недостатком данной конструкции является невозможность нормирования величины приложенного давления на привод.
Известна конструкция выключающего коммутационного устройства (см. Элементы приборных устройств (основной курс): Учеб. пособие для студентов вузов. В 2-х ч. Ч. 2. Приводы, преобразователи, исполнительные устройства / Тищенко О.Ф., Киселев Л.Т., Коваленко А.П. и др.; под ред. О.Ф. Тищенко. - М. Высш. школа, 1982. С. 209, рис. 24.8 в), содержащая перемещающую кнопку, связанную со штоком, на конце которого закреплен постоянный магнит, а также возвратную пружину и геркон. Недостатком данной конструкции является невозможность обеспечения срабатывания при достижении граничного значения давления.
Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является конструкция реле давления на магнитоуправляемом контакте (см. Диковский Я.М. и др. Магнитоуправляемые контакты - М.: Энергия, 1970, с. 137), содержащая постоянный магнит, механизм для его перемещения в виде сильфона, соединенного одним торцом с резервуаром, заполненным жидкостью или газом под давлением, и геркон. Недостатками прототипа являются высокая погрешность хода механизма для перемещения постоянного магнита, выполненного в виде сварного сильфона, а также низкие долговечность и циклопрочность.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в повышении надежности.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в уменьшении погрешности хода механизма для перемещения постоянного магнита и увеличении ресурса работы.
Данный технический результат достигается тем, что в коммутационном устройстве содержащем постоянный магнит, механизм для его перемещения в виде сильфона, соединенного одним торцом с резервуаром, заполненным жидкостью или газом под давлением, и геркон, новым является то, что сильфон выполнен бесшовным с огибающей в виде кривой, представляемой Абелевыми функциями, а постоянный магнит закреплен на жесткой заглушке, которая расположена на противоположном торце сильфона.
При совокупном использовании вышеперечисленных особенностей (сильфон выполнен бесшовным с огибающей в виде кривой, представляемой Абелевыми функциями, а постоянный магнит закреплен на жесткой заглушке, которая расположена на противоположном торце сильфона) в предлагаемой полезной модели коммутационного устройства проявляются новые свойства, такие как повышение надежности, циклопрочности, увеличение ресурса работы за счет уменьшения погрешности хода механизма для перемещения постоянного магнита.
На фиг. представлен вариант выполнения коммутационного устройства.
Коммутационное устройство (фиг.) содержит резервуар 1 для подачи жидкости или газа под давлением, соединенный с сильфоном 2, выполненным бесшовным с огибающей в виде кривой, представляемой Абелевыми функциями, имеющим жесткую заглушку 3, которая расположена на противоположном торце сильфона 2, к которой прикреплен постоянный магнит 4, расположенный над контактной зоной геркона 5, установленного на неподвижной основе 6.
Устройство работает следующим образом.
При достижении граничного значения давления в резервуаре 1 сильфон 2 растягивается, при этом постоянный магнит 4, закрепленный на заглушке 3, приближается к контактной зоне геркона 5 до значения магнитодвижущей силы срабатывания, тем самым вызывая замыкание геркона 5. При уменьшении давления в резервуаре 1 сильфон 2 сжимается, при этом постоянный магнит 4, закрепленный на заглушке 3, отдаляется от контактной зоны геркона 5, тем самым вызывая размыкание геркона 5.
Продольная огибающая сильфона имеет вид кривой, представляемой Абелевыми функциями, позволяет достичь наиболее корректного и адекватного аналитического описания, как самого сильфона, так и происходящих в нем динамических процессов, что важно для оценки устойчивости и надежности сильфона. Данная продольная огибающая сильфона позволяет уменьшить погрешность хода механизма для перемещения постоянного магнита. Наличие жесткой заглушки на противоположном торце сильфона не вносит дополнительной погрешности в величину хода механизма для перемещения.
Сильфон, имеющий огибающую, представленную Абелевыми функциями, обладает высокой устойчивостью к усталостным нагрузкам и повышенным ресурсом работы благодаря отсутствию в стенках сильфона очагов напряженно-деформированного состояния (НДС), что обусловлено равномерным распределением внешней механической нагрузки по всей площади поверхности и в объеме материала упругого сильфонного элемента. Такая форма обеспечивает отсутствие концентраторов механических напряжений в местах, содержащих острые углы и зоны резкого перегиба (точки перегиба).