Саратовский государственный технический университет

Балаковский институт техники, технологии и управления

Кафедра УИТ

Лабораторная работа №5

по дисциплине

«Расчет элементов аппаратурной реализации систем управления»

«Расчет механической и электромеханической характеристик реле»

Выполнил: ст. гр. УИТ-61в

Соколов С.А.

Проверил: преподаватель

Стельмах И.В.

Балаково 2006

Задание: рассчитать и построить механическую и электромеханическую характеристику реле.

Исходные данные:

Контактный узел рис.1

Материал контактной пружины бериллиевая бронза

Модуль упругости материала контактной пружины Е=1,310⁵ Н/мм²

Форма контактных пружин прямолинейная

Конструктивные параметры контактного узла:

• начальное контактное нажатие

на размыкающем контакте F₀=0,11 Н

• раствор контактов _к=0,11 мм

• толщина контактных пружин h=0,1 мм

• ширина подвижной переключающей пружины b=1,0 мм

• ширина пружины неподвижных контактов b_н=1,0 мм

• расстояние от места переключающей пружины

до толкателей якоря L=10,5 мм

• расстояние от места переключающей пружины

до размыкающего контакта мм

• расстояние от места переключающей пружины

до замыкающего контакта L₁=8,75 мм

• рабочая длина пружины неподвижных контактов мм

• расстояние от толкателя якоря до его оси вращения мм

• расстояние от центра полюса сердечника до

оси вращения якоря мм

Материал возвратной пружины

Модуль упругости материала возвратной пружины Е₁=1,410⁵ Н/мм²

Конструктивные параметры возвратной пружины:

• начальное усилие возвратной пружины F_во=0,06 Н

• расстояние от центра вращения якоря до места

приложения возвратной пружины мм

• длина возвратной пружины мм

• ширина возвратной пружины b_в=2,0 мм

• толщина возвратной пружины h_в=0,1 мм

РАСЧЕТ

1. Определяем жесткость переключающей пружины и пружины неподвижных контактов и , а также коэффициентов k и .

2. Определяем значение усилий и перемещение толкателя якоря в точке 1.

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

Усилие на якоре равно:

Перемещение якоря по линии центра полюса равно:

4. Строим механическую характеристику контактного узла.

По оси абсцисс откладываем соответствующее перемещение якоря. По оси ординат откладываем усилия на якоре относительно центра полюсов.

Для увеличения надежности замыкающего контакта при регулировке реле между якорем и полюсом сердечника оставляем зазор 0,05 мм. Контактные нажатия на замыкающем контакте благодаря этому значительно больше, чем на размыкающем. На оси абсцисс слева от начала координат откладываем значение этого остаточного зазора.

Рабочий ход якоря соответствующий критической точке определяется:

5. Строим механическую характеристику возвратной пружины.

Начальное усилие возвратной пружины приложено к якорю в его исходном положении у ограничительного упора.

Для повышения надежности размыкающего контакта между переключающей пружиной и толкателем якоря устанавливается зазор 0,3 мм. Таким образом, свободный ход якоря по линии центра полюса будет равен:

На оси абсцисс откладываем значение хода якоря с учетом свободного хода, оно равно:

Определяем перемещение возвратной пружины в месте приложения ее усилия к якорю, т.е. определяем y:

Определяем усилие возвратной пружины отнесенной к центру полюса сердечника.

На оси абсцисс точке соответствует значению δ_хя = 0,343 мм откладываем начальное контактное усилие F_b0 = 0,09 Н, а на оси ординат усилие, отнесенное к полюсу сердечника F_bц = 0,12 Н.

6. Строим суммарную механическую характеристику реле.