Щеткодержатель для электрических машин

Сею в СфветсиикСоциалистическихРеслублии К АВТОРСКРМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ лннтельное к авт. свид-ву М "5303 ено 0.12.81 (21) 3361263/2 1 оп)м. к. Н 01 й 39/3 с прис ением заявки Гевумвствсвя 3)Пр т Вьь. Р ав юаи взвретвввб и втауытн 11) ЩЕТКОДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН Изобретение относится к электротехнике.По основному авт.св, Ю 530380 известен щеткодержатель для электрических машин, содержащий обойму со щеткой, нажимной рычаг с пружиной для прижатия щетки к коллектору и нажимной элемент с пружиной для прижатия щетки к одной из стенок обоймы. Поверхность щетки, на которую опирает= ся нажимной элемент, выполнена со ско сом, при этом пружина нажимного элемента имеет жесткость большую, чем пружина нажимного рычага 1 1.Известное устройство позволяет повысить устойчивость контакта между щеткой и коллектором в условиях вибрации, однако по мере износа щетки сила нажатия на скошенную поверхность щетки уменьшается и возникающие при вибрации дополнительные силы прижатия щетки к коллектору и к обойме уменьшаются. Поэтому эффект повышения устойчивости контакта между оллектором по щеткои и щетки сниЦель и дежности его устой по мере и нос ся. ете я - повышен путем сохра онтакт ниябраци ивости в условияхноса щетки. Поста то в ще олнен с ендикул боймы щленная цель дост кодержателе скос наклоном к двум рным боковым пов ткодержателя, на ужиной закреплен снабжен дополнит торая установлен аетсяетки в взаимо стямй эле ент с и а оси и ижно ельнои пра на оси жинои, ккреплени тельного ндикулярно элемента и сации размного элесилия этойвибрации, ния нажимполн д но 1на ер элементаусилию првыбрано иности усмента и дпружины,с учетомного элем ужины нажимногз условия комп лия пружин ополнительвозникающе коэффициенента о щет нажого о О П .И С А Н И Е о 1 оозавИЗОБРЕТЕН ИЯ0033На фиг.показ н щс ткодержатель, разрез; на фиг. 2 - вид А нафиг. 1 1, без стенки обоймы щеткодержателя ); на фиг. 3 - вид Б. на фиг. 1,Цеткодержатель содержит щетку 1со скошенной боковой поверхностью 2,Скос поверхности выполнен наклоннымк двум взаимоперпендикулярным боковым поверхностям обоймы 3, в которойрасположена щетка 1, Кроме того, онсодержит также нажимной элемент 4 спружиной 5, который закреплен подвижно на оси 6 и снабжен дополнительнойпружиной 7, которая установлена наоси 6. Пружина 7 может быть выполнена 15спиральной, при этом один ее конецжестко закреплен на оси 6, а второй опирается на пружину 5 нажимногоэлемента 4, Усилие (Г ) дополнительПРной пружины 7 направлено перпендикулярно усилию пружины 5 и выбрано изусловия компенсации разности усилияпружины 5 (Гн) и дополнительного усилия (й Гн) этой пружины 5, возникающего при вибрации, с учетом коэффициента трения (К) нажимного элемента 4о щетку 1, т.е,(н ц)Скос 2 рекомендуется выполнять не по всей высоте щетки 2, а в зоне, не 30 подверженной износу щетки от трения о коллектор 8, чтобы исключить увеличение плотности тока под щеткой по мере ее износа,Щетка 1 прижимается к коллектору 8 З 5 усилием Р нажимного рычага с пружинойне показаны), а нажимным элементом 4 с пружиной 5 - к взаимоперпендикулярным стенкам 9 и 10 обоймы 3 щеткодержателя, Нажимной элемент 4 при помощи пружины 5 с силой давит на скошенную поверхность 2 щетки 1. Эта сила имеет. три составляющие ; тангенциальную Г 1, прижимающую щеткук стенке 9 обоймы 3 тангенциальную Г 2 прижимающую щетку к стенке 10 обоймы 3, и радиальную Г , направленную в сторону коллектора 8 и дополнительно прижимающую щетку 1 к коллектору 8. Сила дополнительной пружины 7 уравновешена силой трения нажимного элемента 4 о скошенную поверхность 2 щетки 1.В процессе работы электрической машины при вращении коллектора 8 в условиях вибрации на щетку 1, кроме указанных выше сил, действует сила со стороны коллектора 8, которая стремится оторвать щетку от коллектора, Под 28 4действием этой силытолчка 1 щеткаперемещается вверх (в направлении отколлектора ), и благодаря скошеннойповерхности 2 щетки нажимной элементпередвигается в тангенциальном направлении. При этом усилие пружины нажимного рычага, прижимающей щетку кколлектору с силой Р, изменяется незначительно, так как из условий нормальной работы щетоцно-коллекторногоузла эта нажимная пружина имеет небольшую жесткость. Усилие же нажимнойпружины 5 нажимного элемента 4 увеличивается знацительно, так как эта,пружина имеет большую жесткость в сравнении с нажимной пружиной, создающей силу Р.В результате этого увеличиваетсясила, действующая на скошенную поверхность 2 щетки 1, и, следовательно,увеличиваются ее составляющие, т,е.появляются дополнительные силы,прижимающие щетку к коллектору и стенкам обоймы щеткодержателя, препятствующие отрыву щетки от коллектора,По мере износа щетки в условиях вибрации усилие пружины 5 уменьшается и сила трения нажимного элемента 4 о скошенную поверхность 2 также уменьшается, так как она пропорциональна усилию пружины 5, и становится меньше силы дополнительной пружины 7. В результате этого нажимной элемент 4 под действием дополнительной пружины 7 передвигается по скошенной поверхности 2 щетки в направлении, указанном стрелкой на фиг. 2. При этом нажимной элемент 4 с пружиной 5, закрепленный подвижно наоси 6, передвигается в результате подъема скошенной поверхности в тангенциальном направлении вправо, усилие пружины 5 при этом увеличивается, следовательно, увеличивается сила трений нажимного элемента 4 о скошенную поверхность щетки. Когда сила трения достигает величины, равной силе дополнительной пружины 7, нажимной элемент 4 остановится, т.е. прекратит двигаться в направлении подьема скошенной поверхности. Это произойдет тогда, когда усилие пружины 5 достигнет первоначального значения.Таким образом, по мере износа щетки в условиях вибрации происходит автоматическое поддержание силы нажатия на скошенную поверхность, а значит и дополнительных сил прижатияФормула изобретения ВиР НИИПИ Заказ 1579/3 ираж 588 Подписное филиал ППП "Пате г.ужгородул.Проек 4 М 5 10 щетки к коллектору, возникающих при вибрации, на одном и том же уровне.При этом сохраняется устойчивость контакта между щеткой и коллектором в процессе износа щетки что уменьшает искрообразование между щеткой и коллектором. Это предохраняет коллектор и щетки от выгорания, обеспечивает постоянную плотность тока под щеткой, а следовательно, и надежную работу машины и повышает ее долговечность. Щеткодержатель для электрических машин по авт.св, Ю 530380,.о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности контакта путем сохранения его устойчивости в условиях вибрации по мереизноса щетки,03218 6скос на поверхности щетки выполненс наклоном к двум взаимоперпендикулярным боковым поверхностям обоймыщеткодержателя, нажимной элемент сЗ пружиной закреплен подвижно на осии снабжен дополнительной пружинойкоторая установлена на оси закрепления, усилие дополнительной пружины направлено перпендикулярно усив лию пружины нажимного элемента и выбрано из условия компенсации разности усилия пружины нажимного элемента и дополнительного усилия этойпружины, возникающего при вибрации,15 с учетом коэффициента трения нажимного элемента о щетку,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе щ 1. Авторское свидетельство СССР М 530380, кл. Н 01 Р 39/38 1974