Пример расчета и построения механической характеристики (мхр) нейтрального малогабаритного реле.

Основные конструктивные размеры для расчета механической характеристики реле НМШ-1 представлены на рис.2.

Рис. 2

Исходные данные для расчета.

Нормируемыми параметрами являются:

n – количество подвижных контактов;

масса якоря ;

плечи якоря , ;

межконтактное расстояние ; длина контактной пружины ;

ширина контактной пружины ;

расстояние до места крепления якоря к контакту ;

высота антимагнитного штифта ;

толщина подвижной пружины ;

толщина тыловой или фронтовой пружины ;

модуль упругости материала пружины ;

момент инерции поперечного сечения общей (подвижной) пружины ;

момент инерции поперечного сечения фронтовой или тыловой пружины ;

минимальное контактное давление на фронтовом контакте ;

минимальное контактное давление на тыловом контакте ;

начальное (предварительное) давление на фронтовом контакте ;

начальное (предварительное) давление на тыловом контакте ;

скольжение (совместный ход контактов) в пересчете на ход якоря ;

не одновременность замыкания (размыкания) в пересчете на ход якоря контактов ;

конструктивный начальный зазор между контактами .

Для удобства вычислений введем следующие расчетные константы, приемлемые для всех реле типа НМШ :

;

Рис. 3

Прогиб подвижной пружины на участке сд

Прогиб общей пружины (рис.4.) в точке крепления рабочей тяги:

(1).

..

Рис. 4.

Прогиб конца общей пружины от силы :

(2)

После преобразования получим: .

Из выражений (1) и(2)найдем:

= (3)

Тогда, после подстановки (3) в (1), получим:

(4).

В данном примере для нового реле типа НМШ конструктивный начальный зазор между подвижным и тыловым контактами (мм) имеет отрицательное значение, поскольку высота графитного контакта максимальна. В процессе работы за счет истирания контакта зазор будет принимать положительные значения и, в конечном итоге, скорость изменения и предельное значение этого параметра определят продолжительность эксплуатации реле.

По выражению (4): (мм), а ход якоря на участке СД равен:

Здесь коэффициент передачи, связывающий физический и межконтактный зазоры. При этом прогиб конца общей пружины и перемещение тяги связаны коэффициентом:

Для обеспечения этого перемещения на участке СД (см. рис.3а) потребуется по выражению (3) приложить силу на каждую подвижную пружину: .

Прогиб фронтовой пружины на участке ас

По техническим условиям на каждом фронтовом контакте должно создаваться давление не меньше р, причем предварительное напряжение, создаваемое упорной пружиной составляет .

Рис. 5

Вначале проведем расчет без учета “скрытого” хода контакта по расчетной схеме (рис.5):

Стрела прогиба конца фронтовой пружины:

_.(5).

Прогиб в точке крепления рабочей тяги:

Рис.4.

_. (6).

Для реле типа НМШ-1 эти величины, при , составят:

.

Совместный прогиб общей и фронтовой пружин на участке аф

На этом участке общая пружина, пройдя межконтактное расстояние, осуществляет совместный прогиб с фронтовой пружиной, с целью достижения требуемого контактного давления .По расчетной схеме (рис.6) прогиб в точке крепления тяги под действием сил и :

(7).

Рис.6

П

Рис.5

рогиб конца общей пружины под действием сил и :

(8).

Поскольку прогиб конца фронтовой пружины происходит совместно с общей пружиной, то . Поэтому из (5) и (8) получим:

(9).

Для реле типа НМШ-1 из выражений (7,8,9) определим нормативные величины, обеспечивающие контактное давление :

; ; мм;

Ход якоря (см. рис.3б) на участке АС: .