Токосъемное устройство

 

матеаитно-технн"4"ме

О П

Союз Советскик

Социалистических

Рестгублик (11)746789

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ/ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.03.7S (21) 2589874/24-07 с присоединением заявки № . (23) Приоритет— (51) М. Кл.

Н 01 R 39/00

Гееудлрствеиный кемитет

СССР но делам изебретений и еткрытиХ (53) УДК621 3 .047.3 (088.8) Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 17.07.80 (72) Автор изобретения

В. М. Соловский (71) Заявитель (54) ТОКОСЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к электротехнике, в частности к токосъемным устройствам, используемым при испытаниях изделий с двумя и тремя соосными роторами.

Известны токосъемные устройства, имеющие контактные кольца с гладкой внутренней поверхностью, как правило, сферической формы (1).

Также известно токосъемное устройство,, содержащее контактное кольцо, по внутренней гладкой поверхности которого осуществляется токосъем, и щетки (2).

Недостатком такой конструкции токосъемного устройства является то, что в процессе перемещения щеток по внутренней поверхности контактного кольца происходит интенсивный износ материала кольца, в ре- 1л зультате чего на первоначально гладкой контактной поверхности вырабатывается постоянно углубляющаяся беговая дорожка.

Образующиеся при этом продукты износа, представляющие собой твердые, мелкие (средний размер 0,5 — 5 мкм.), быстро окисляющиеся частицы металла с острыми кромками, оседают на дне беговой дорожки щетки. Несмотря на наличие в зоне коитакта протока масла, предназначенного для охлаждения зоны контакта и удаления из нее продуктов износа, на дне беговой дорожки всегда имеется некоторое количество изношенных частичек, постоянно перемещающихся вместе со щетками по дну беговой дорожки. Вследствие своей малой электропроводности (окислы медных сплавов, из которых обычно изготавливаются наружные кольца, неэлектропроводны) продукты износа препятствуют надежному электрическому контакту между щетками и кольцом. Кроме того, большое количество продуктов износа способствует интенсивному абразивному изнашиванию кольца и щеток.

По мере увеличения наработки глубина беговой дорожки щетки постоянно увеличивается, продуктов износа в ней скапливается все больше, и качество электрического контакта постоянно ухудшается. По этой причине уже через несколько часов работы межвального токосъемника качество передаваемой информации становится совершенно неудовлетворительным, а ресурс— исчерпанным.

746789

4 будет отслеживать траекторию канавки, т. е.

«вилять». Выполнение канавки с очень малым шагом (c большим z) связано с технологическими трудностями. Оптимальной величиной можно считать t = (20 — 40) мм при в (1,5 — 2,5) мм.

Минимальная ширина <а» канавки определяется технологическими возможностями оборудования, рекомендуется <а» 0,5 мм. е !

20 и

36 Нарушения электрического контакта в момент прохождения щеток над канавкой не происходит,так как ширина канавки значительно меньше длины пятна контакта между щетками и кольцом. Для того, чтобы

3$ все щетки (если на одном внутреннем контактном кольце их установлено несколько и они равнорасположены по окружности кольца) одновременно не набегали на канавки, что может ухудшить в данный момент качество контакта, число волн синусоиды

4о не должно быть кратным числу щеток.

1. Токосъемное устройство, содержа4$ ;! щее контактное кольцо, по внутреннеи поверхности которого осуществляется токосъем-, и щетки, -отличающееся-тем, что, с целью повышения ресурса работы и улуч шения качества электрического контакта, на "внутренней поверхности кольца в зоне перемещения щЕток выполнена канавка, мноФормула изобретения

Основной причиной оседания продуктов износа на дне беговой дорожки являются центробежные силы, вознйкающие fIpH вра --щении наружного контактного кольца. Поскбльку

Fq — — muP R, где Г< — центробежная сила, приложенная к изношенной частице;

m — масса этой частицы;

@1 — угловая частота вращения частицы;

R — расстояние от цетра тяжести частицы до оси вращения, эффект осе"дания продуктов износа на дне беговой дорожки усиливаетСя с увеличением диаметра контактного кольца и особенно резко, с увеличением частоты вращения.

Цель изобретения — увеличение ресурса межвального токосъемника и улучшение — "Качества электрического контакта.

Это достигается тем, что на внутренней поверхности контактного кольца в зоне перемещения щеток выполнена канавка таким образом, что она в нескольких местах пересекает под некоторым углом. бегойув дорожку щеток. Число указанных пересечений не кратно числу щеток на внутреннем контактном кольце. Канавка выполнена замкнутой по контуру кольца волнистой формы, например синусоидальнои, в развертке.

На фиг. 1 изображено наружное контактное кольцо токосъемного устройства, разрез; на фиг. 2 — кольцо с выработанной после эксплуатации беговой дорожкой щеток, разрез.

В теле кольца 1 выполйена "замкйутая по контуру канавка 2 шириной «а» и переменной, в связи с криволинейностью внутренней поверхности, глубиной (размер постоянен). Однйм=йз саЪййх" ехйологичных форм канавки является синусоидальная (в развертке), так" как такую "кайавку легко выполнить на обычном" токарно-"зЪтйАовочном станке, причем кулачок, обеспечивающий " вознратно-"пост фатеЛьное "" движение резца, имеет простую форму цилийдpа со смещенной на величину в+ - - осью вращения. Необходимые глубина канавки и размах колебания волны синусоиды 2в + а связаны с глубиной «к» и шириной h беговой дорожки 3, которая "образуется на =вйутренней йоверхности" кольца к" концу "устайовленйого времени эксплуатации" следуюЩймй соотношениями.

f(e — к, 2в+ а)h.

Из результатов экСйернмейтов видно, что

f = е — к — (0,1 — 0,3) мм, к в= — + (1 — 3)мм Даг олны синусоиды в развертке

Ы-Re $$

Z — — где z — число волн синусоиды (целое число), не должен быть-""слишком большим, в противном случае при работе " "токосъемного устройства Шетка в своем движении по внутренней "поверхносгй Кольца

При работе токосъемника щетки под действием центробежных сил прижимаются к внутренней поверхности наружного кольца и при своем движении относительно кольца пересекают волнистую канавку 2 z раз за каждый оборот. При этом продукты износа образующиеся в результате выработки беговой дорожки, перемещаются щетками вдоль беговой дорожки и под действием центробежных сил оседают на дне канавки.

Таким образом, общее количество продуктов износа, находящихся в данный момент в зоне перемещения щеток, резко уменьшается. В результате этого улучшается качество электрического контакта между щетками и кольцом. Кроме того, вследствие уменьшения количества продуктов износа в зазоре между щетками и поверхностью беговой дорожки уменьшается абразивный износ контактного кольца, что повышает ресурс токосъемника. гократно пересекающая беговую дорожку щеток.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем; что, с целью повышения качества токо съема, число указанных пересечений не кратно числу " щеток на внутреннем контактном кольце.

3 Устройство по п. 1, отличающееся тем; что, с целью повышения технологич746789

Фиг. 2

Составитель M. Кузнецова

Редактор Т. Загребельная Техред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая

Заказ 3964/47 Тираж 844 Подписное

LlHHHIlH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ности и снижения трудоемкости изготовления, канавка выполнена замкнутой по контуру кольца волнистой формы, например, синусоидальной в развертке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 274212, кл. G 01 L 1/20, 1968, 2. Неверченко Е. Г. и др. Межвальный щеточный, токосъемник для тензометрирования ДТРД. — <Авиационная промышленность», 1971, № 12, с. 23 — 24 (прототип).