лабораторные работы / Расчет механической характеристики реле вар 3

Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники технологии и управления

Факультет инженерно – строительный

КАФЕДРА УИТ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

Расчет механической характеристики реле

Выполнила: ст. гр. УИТ 53

Чарушина Л.А.

Проверила преп. Каф. УИТ

Рогова М. В.

Балаково 2001

Цель работы: рассчитать и построить механическую характеристику реле.

Полное переключение контрольного узла реле:

1 этап: снятие переключающей пружины с нижнего контакта до его размыкания.

2 этап: изгиб переключающей пружины после размыкания нижнего контакта до замыкания верхнего

3 этап: изгиб переключающей пружины после замыкания с верхнего контакта для создания контрольного нажатия, равного по значению контрольному нажатию на нижнем контакте или больше его.

Исходные данные:

Вариант контактного узла 1

Материал контактных пружин Е_К = 1,44 10⁵ Н/мм;

Начальное контактное нажатие F₀ = 0,12 Н;

Раствор контактов _К = 0,14 мм;

Толщина контактных пружин h_Н = 0,4 мм;

Ширина переключающей пружины в = 1,5 мм;

Ширина пружин неподвижных контактов в_Н = 1,65 мм;

Расстояние от места крепления пружины до толкателя якоря L = 10,15 мм;

Расстояние от крепления пружины до размыкающих контактов l = 7,75 мм;

Расстояние от места крепления пружины до замыкающих контактов L₁ = 8,75 мм;

Длина пружины неподвижного контакта l_Н = 3,5 мм;

Расстояние от толкателя якоря до оси его вращения l_Т = 6,8 мм;

Расстояние от центра вращения якоря до места приложения F_В

l_Я = 4,25 мм;

Начальное усилие возвратной пружины F_В = 0,09 Н;

Расстояние до места приложения F_В, l_В = 2,25 мм;

Материал возвратной пружины Е = 1,3 10⁵ Н/мм;

Длина возвратной пружины l = 4,5 мм;

Ширина возвратной пружины в_В = 2,25 мм;

Толщина возвратной пружины h_В = 0,3 мм;

Форма контактной пружины – прямоугольная;

Расчет:

1. Определение жесткости переключающей пружины и пружин неподвижных контактов.

С₀ = 3 I E / L³ = в h³ E_К / 4 L³ =0,08;

С_К = С_К¹ = 3 I_H E_К / l_Н³ = в_Н h_Н³ Е_К / 4 l_Н³ = 1,22;

k = l / L = 0,74;

k₁ = L₁ / L = 0,84;

2. Определение значений усилий и перемещений толкателя якоря.

F₁¹ = 0,24 Н;

Y₁¹= 0,17 мм;

F₁¹¹ = Н;

Y₁¹¹ = F₁¹¹ / C₁ = F₁¹¹ k³ / C₀ = = 0,035 мм;

F₁¹¹¹ = = 0,23 H;

Y₁¹¹¹= 0,12 мм;

3. Определим усилие на якоре, относительно центра полюсов сердечника и перемещения якоря по линии центра полюса.

F_Я¹= F₁¹ (l_m/l_Я)=0,38 Н;

_Я¹= Y₁¹ /(l_m/l_Я)=0,08 мм;

F_Я¹¹= F₁¹¹ (l_m/l_Я)=0,01 Н;

_Я¹¹= Y₁¹¹ /(l_m/l_Я)=0,02 мм;

F_Я¹¹¹= F₁¹¹¹ (l_m/l_Я)=0,36 Н;

_Я¹¹¹= Y₁¹¹¹ /(l_m/l_Я)=0,07 мм;

4 Для построения механической характеристики значения сил и перемещений следует пересчитать относительно центра притяжения якоря к полюсам сердечника. Для этого определяют отношение l_m/l_Я,

Значение сил умножают на это отношение, а значение перемещения делят.

Следующим этапом является построение механической характеристики контактного узла. По оси ординат откладывают усилия на якоре относительно центра полюсов, а по оси обсцис соответствующее перемещение якоря.

5. Определяем свободный ход якоря по линии центра полюса

_СХ= 0,3 / ( lт / l_Я)= 0,18 мм;

5. Находим значение хода якоря без учета остаточного зазора

_ХЯ =_Я¹ +_Я¹¹ +_Я¹¹¹ +_СХ = 0,35 мм;

5. Определяем перемещение возвратной пружины в месте приложений ее усилий к якорю

У = _ХЯ ( lт / l_Я) = 0,18 мм;

5. Находим усилие возвратной пружины

F_ВП = F_В0+F_В =0,223 Н;

5. Определяем усилие возвратной пружины относительно центра полюса

F_ВЦ = ( F₀ +F_В) ( lв / l_Я) = 0,115 Н;

На графике строим механическую характеристику возвратной пружины и контактного узла, затем суммируем эти две характеристики и получаем механическую характеристику реле.