ТОКОСЪЕМНЫЙ ХОМУТИК ПРОВОЛОЧНОГО РЕЗИСТОРА

Полезная модель относится к радио- и электротехнике и может быть использована для изготовления мощных проволочных резисторов.
Известен токосъемный хомутик проволочного резистора типа ПЭ, выполненный в виде гибкого многожильного провода из мягкой меди и описанный в книге Мартюшова К.И. и Зайцева Ю.В. «Резисторы», М.-Л., «Энергия», 1966, с.178. Недостатком такого токосъемного хомутика является низкая надежность, особенного при механических нагрузках, например, при изгибе провода из-за вибраций.
Известны также токосъемные хомутики, выполненные из латунной или же из стальной нержавеющей ленты и описанные в книге Мартюшова К.И. и Зайцева Ю.В: «Резисторы», М.-Л., «Энергия», 1966, с.178, 180.
Недостатком первого из них является невысокая коррозионная стойкость, а второго - невозможность облуживания и пайки олово- и серебросодержащими припоями без применения активных флюсов.
В качестве прототипа выбран токосъемный хомутик мощного проволочного резистора С5-35 В ОЖО.467.541 ТУ, состоящий из средней кольцевой части, плотно охватывающей трубчатое основание резистора, и двух плоских, разновеликих по длине, соединенных между собой, например, с помощью контактно-точечной электросварки, концевых частей, более длинная из которых является выводом резистора, при этом материалом токосъемного хомутика служит лента из нейзильбера марки МНЦ15-20 ГОСТ 5187-2003.
Недостатком прототипа является дефицитность используемого материала, а также сравнительно высокая стоимость токосъемного хомутика и резистора в целом.
Кроме того, изготовление токосъемного хомутика из нейзильбера, требует выполнения дополнительной операции механической зачистки вывода резистора для удаления окисной пленки, образующейся на нем в процессе сушки защитного покрытия резистора при высокой температуре, что также увеличивает стоимость проволочного резистора.
Техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого устройства, является замена дефицитного материала токосъемного хомутика на более распространенный материал и уменьшение себестоимости изготовления проволочных резисторов.
Для достижения технического результата в качестве материала для изготовления токосъемного хомутика проволочного резистора, состоящего из средней кольцевой части, плотно охватывающей трубчатое основание резистора, и двух плоских, разновеликих по длине, соединенных между собой, например, с помощью контактно-точечной электросварки, концевых частей, более длинная из которых является выводом резистора, применен оцинкованный с двух сторон стальной лист или оцинкованная стальная лента.
Новым отличительным признаком заявляемого токосъемного хомутика является применение для его изготовления оцинкованных с двух сторон стального листа или ленты вместо ленты из нейзильбера МНЦ15-20.
Применение оцинкованных с двух сторон стального листа или ленты позволяет заменить крайне дефицитный и дорогой материал на широко распространенный и более дешевый, что позволяет существенно уменьшить себестоимость изготовления проволочных резисторов.
Заявляемый токосъемный хомутик поясняется описанием и чертежом, где на фиг.1 показана его конструкция. Токосъемный хомутик имеет следующие конструктивные части:
1 - средняя кольцевая часть хомутика;
2 - плоская менее длинная часть хомутика;
3 - плоская более длинная часть хомутика (вывод резистора);
4 - место контактно-точечной электросварки плоских частей хомутика.
На фиг.1 показаны также для пояснения:
5 - трубчатое основание резистора;
6 - область облуживания вывода резистора;
7 - защитное покрытие резистора;
8 - высокоомный провод.
Предлагаемый токосъемный хомутик изготавливается методом холодной штамповки из оцинкованных с двух сторон стального листа или ленты, при этом получают плоскую заготовку, из которой формируют среднюю кольцевую 1 и две плоские концевые части 2 и 3 токосъемного хомутика. Затем полученное разрезное кольцо плотно устанавливают на трубчатое основание 5 резистора и производят соединение плоских концевых частей 2 и 3 разрезного кольца, например, с помощью контактно-точечной электросварки в точке 4. После намотки на трубчатое основание 5 резистора высокоомного провода 8 и приварки его концов к токосъемным хомутикам, на резистор, за исключением облуживаемой части 6 выводов 3, наносят защитное покрытие 7, а затем область 6 вывода 3 облуживают.
С целью снижения себестоимости резисторов при одновременном обеспечения достаточной механической прочности токосъемного хомутика, в качестве материала для него целесообразно использовать оцинкованные с двух сторон листы из стали марок 08кп, 08пс или 08Ю весьма высокой вытяжки ВГ толщиной 0,5-0,55 мм класса 1 ГОСТ 14918-80 или же ленту стальную для бронирования кабелей (оцинкованную) из стали марок 08кп, 08пс или 10кп (группа Апр 1 класс 1) толщиной 0,5 мм ГОСТ 3559-75. При этом толщина цинкового покрытия согласно указанным ГОСТам составит от 14 до 40 мкм с каждой стороны листа (или ленты), что позволит обеспечить качественную контактно-точечную электросварку плоских частей 2 и 3 токосъемного хомутика в точке 4, например, способом, описанным в патенте RU №2066264 С1, B23K 11/10, приор. 1992.12.14, опубл. 1996.09.10.
При этом ввиду схожести физико-механических свойств ленты из нейзильбера МНЦ15-20, применяемой в прототипе, и предлагаемых материалов (см. таблицу 1), не потребуется ни замена механообрабатывающего оборудования, ни смена каких-либо приспособлений, в частности, режущего инструмента и штампов.
Вместе с тем, предлагаемый для изготовления токосъемных хомутиков материал благодаря наличию двухстороннего цинкового покрытия, а также нанесению, аналогично прототипу, на резистор, включая большую часть токосъемного хомутика, защитного покрытия 7, например, двухслойного из алюмосиликат-фосфатного цемента АСФ-3 и органосиликатного материала В-58, описанного в книге Н.П.Харитонова и И.А.Шентенковой «Термостойкие органосиликатные герметизирующие материалы». Л., «Наука», 1977, с.149, с последующим облуживанием части 6 вывода 3 резистора, обеспечивает такую же высокую степень защиты токосъемного хомутика от коррозии, как и в прототипе.
Таблица 1
Наименование, марка
Состояние (группа, класс)
Временное сопротивление разрыву σ<sub>в</sub>, МПа
Относительное удлинение δ, %
Микротвердость, измеряемая на приборе ПМТ-3 при нагрузке 200 г, кгс/мм<sup>2</sup>
Удельное сопротивление, ρ×10<sup>6</sup> Ом·м
Цена с НДС, руб./кг
Нейзильбер МНЦ15-20 ГОСТ 5187-2003
мягкое
не менее 340
30
80-120
0,05
450-500
Сталь тонколистовая оцинкованная ГОСТ 14918-80
группа ХШ, категория вытяжки ВГ, класс 1
270-350
33
78
0,13
30-35
Лента стальная для бронирования кабеля (оцинкованная) ГОСТ 3559-75
Апр 1 (группа А, класс 1)
280-400
23
78
0,13
45-55
Кроме того, наличие двухстороннего цинкового покрытия обеспечивает дополнительную катодную защиту токосъемного хомутика, в том числе и непокрытых цинком кромок стального листа или ленты, а также обеспечивает облуживаемость и паяемость вывода резистора олово- и серебросодержащими припоями без применения активных флюсов.
Поскольку удельные электропроводности стали и нейзильбера отличаются незначительно (см. таблицу 1), а доля сопротивления токосъемных хомутиков в общем сопротивлении проволочного резистора весьма мала, то предлагаемая замена материала токосъемного хомутика не может привести к какому-либо ухудшению электрических параметров и характеристик резисторов.
Таким образом, недефицитность, а точнее широкая распространенность и сравнительно низкая стоимость предложенного материала токосъемного хомутика для проволочных резисторов при сохранении всех их параметров и характеристик, отличает предлагаемый токосъемный узел от известных аналогов и прототипа и позволяет обеспечить достижение поставленного технического результата с положительным эффектом.
Источники информации
1. Мартюшов К.И., Зайцев Ю.В. Резисторы. М.-Л., «Энергия», 1966.
2. Резисторы постоянные проволочные С5-35 В и регулируемые С5-36 В. Технические условия ОЖО.467.541 ТУ. Пенза, НИИЭМП, 1987.
3. Патент RU №2066264 C1, B23K 11/10, приор. 1992.12.14, опубл. 1996.09.10.
4. Н.П.Харитонов, И.А.Шентенкова. Термостойкие органосиликатные герметизирующие материалы. Л., «Наука», 1977.