ОПРЕДЕЛЕНИЕ И ПРИВЕДЕНИЕ ДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ

6.1. Действующие силы – движущие и противодействующие

Движение механизма аппарата может рассматриваться как движение по определенной траектории материальной точки, к которой приводятся все действующие силы как движущие, так и силы сопротивления движению. Наглядное и точное представление о передаче и преобразовании движения звеньями механизма дает кинематическая схема.

Кинематическая схема строится для наиболее характерных положений цикла движения механизма, в том числе для двух крайних – включенного и отключенного положений аппарата.

С учетом вышесказанного строится кинематическая схема аппарата (Рис.6)

Рисунок 6. Кинематическая схема.

Р, П – раствор и провал контактов;  - воздушный рабочий зазор электромагнита; , , ,  - сила контактной и возвратной пружины, электромагнита и силы тяжести подвижных частей.

6.2. Расчёт пружин

Цилиндрические винтовые пружины, витые из стальной углеродистой проволоки или прутка, в зависимости от их размеров могут развивать усилия, измеряемые от граммов до тонн, широко применяются в больших и малых аппаратах.

На основании теории деформации винтовой пружины, навитой из проволоки или прутка круглого сечения (предел выносливости углеродистой пружинной проволоки ) и воспринимающей осевую сжимающую или растягивающую нагрузку, производится расчёт следующих величин.

6.2.1. Допускаемое напряжение на скручивание:

,                                                     (6.1)

где  - осевая сжимающая или растягивающая сила, которую должна развивать пружина.

,

с – индекс пружины, характеризует кривизну витка, определяющую концентрацию напряжений в материале изменяется в пределах , принято

 - диаметр проволоки пружины:

                                                                   (6.2)

;

По справочнику [4], приято d_пров=1.2 мм.

Тогда ;

прогиб пружины

,                                                  (6.3)

где  - модуль упругости сдвига при кручении; у углеродистой пружинной проволоки ;

 число рабочих витков пружины (при поджатых подшлифованных витках пружины сжатия полное дополнительное число витков принимается равным )

На данном этапе расчета число витков пружины можно определить как:

 виток;

Тогда  витка;

В итоге ;

6.2.2. Число витков пружины:

 витка;

6.2.3. Шаг пружины растяжения и сжатия:

;

;

6.2.4. Свободная длина пружины растяжения и сжатия:

;

7. ЛИТЕРАТУРА:

1)  Нейман Л.А., Порсев Е.Г. Электрические и электронные аппараты. Методическое руководство к курсовому проектированию.[Текст] – Новосибирск: НГТУ, 2007. – 76 с.

2) Сахаров П. В. Проектирование электрических аппаратов.[Текст] – М.: Энергия, 1971 – 560 с.

3) Чунихин А.А. Электрические аппараты.[Текст] - М.: Энергия, 1988. – 720 с

4) Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. [Текст] – М.: изд. Машиностроения, 1974.