Электрощетка для токосъемника

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК СЮ 4 Н 00 К 39/24 ГОС ЙО ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ омм сВЩВТВЬС ЕИНИКА енза(56) Авторское свидетельство СССРР 752575, кл. Н 00 К 39/08, 0978.Патент Великобритании В 0003985,(54) ЭЛЕКТРОЩЕТКА ДЛЯ ТОКОСЪ(57) Изобретение относится к тметрическим измерениям вращающихсдеталей аппаратов химических и дргих производств и касается элеменскользящего токосъемника, в частиЩетки токосъемника, Цель изобретения - повышение надежности контакрования за счет обеспечения стабил 801495880 гности механического удержания волокон в зоне контакта в условиях загрязнения среды. Электрощетка содержит опорную деталь 0, жестко связанный с ней упругий элемент 2 и параллельные токопроводящие металлические волокна 3, Упругий элемент выполнен по всей высоте многослойным, каждый слой обладает .упругостью как в осевом, так и в тангенциальном направлении относительно волокон, которые закреплены на расстоянии 1, равном (0,6-0,75)Ь своей высоты, при этом упругость слоев увеличивается к месту прикрепления волокон в упругом элементе. Применение волокон ,более из твердого материала, чем матерйал контактного кольца, обеспечивает механическую очистку контактируемой поверхности. 2 ил. 0 табл.Изобретение относится к электротехнике в части создания электрощеток для токосъемников и может быть, использовано при тензометрических из 5 мерениях вращающихся деталей аппаратов химических и других производств в качестве элементов скользящего контакта токосъемника,Цель изобретения - повышение нанадежности электрического контактирования за счет обеспечения стабильностимеханического удержания волокон взоне контакта.На фиг. 1 показана электрощетка, продольный разрез, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.Электрощетка для токосъемника содержит опорную деталь 1, жестко связанный с ней упругий элемент 2, в 20 котором установлены параллельные токопроводящие металлические волокна3. Упругий элемент 2 выполнен по своей высоте многослойным, при этомкаждый из слоев 4 упругого элемента 252 обладает упругостью как в осевом,так и в тангенциальном направленииотносительно волокон. Волокна 3 за,креплены в упругом элементе 2 на величину 1, равную О,б,75 своей высоты Ь. При этом упругость слоев 4увеличивается х месту закрепленияволокон 3 в упругом элементе 2. Например, при выполнении упругого элемента 2 из резинотканевого корда,грубошерстного войлока и тонкошерстного войлока с модулем упругостисоответственно Е = 24 10 кг/смЕ= 18 10 кгсм, Ео- 9 10 кг/см первый слой относительно опорной детали выполнен изтонкошерстного войлока, во второмслое закреплены П-образные волокна ион выполнен из резинотканевого корда,за ним слой из грубошерстного войлока и со стороны рабочей части щеткислой из тонкошерстного войлока. Приэтом все эти материалы обладают упругОстью в ортогональных направлениях,50Таким образом, за счет многослойного выполнения упругого элемента с указанными свойствами упругости слоев обеспечивается повьшение надежности контактированыя за счет обеспечения стабильности механического удержания волокон в зоне контакта.Закрепление волокон в многослойной обойме на величину 1 позволяет снизить механические напряжения вместе их закрепления и повысить надежность работы щетки.Для определения степени надежности контактирования и стабильности механического удержания волокон в зонеконтакта экспериментально определяется величина заделки волокон в обойме. Конструкция щетки представляетсобой опорную деталь с жестко связанным с ней упругим элементом, содержащим упругий элемент из диэлектрика со слоями: тонкошерстный войлок ++ резинотканевый корд + грубошерстный войлок + тонкошерстный войлок,В трех последних слоях обоймы располагаются параллельные волокна,например П-образные, выступающие навеличины 1. За критерий надежностипринимается время работы щетки допервого отказа, т.е. изменения выходного сигнала при постоянных значениях скорости перемещения контактного кольца и входного сигнала илимеханического нарушения целостностиволокон.Результаты приведены в таблице.Из таблицы видно, .что при 1 = 0,5 Ьвремя работы до первого отказа посравнению с 1 = 0,6 Ь уменьшается в1,5 раза, а при 1 = 0,8 Ь увеличивается незначительно. С учетом величиныизноса волокон выбранный диапазонвеличины закрепления является оптимальным,Механизм работы щетки заключается в том, что щетка, состоящая из большого количества волокон, осуществляет с контактным кольцом 5 (фиг. 1) или коллектором, по которому оно скользит, множественный электрический контакт, т.е. каждое волокно контактирует отдельно, В процессе работы оно испытывает механические напряжения, возникающие от действия усилия прижатия щетки, которое образует изгибающий момент от силы трения между волокном и контактной поверхностью. Этому изгибающему моменту противодействует момент, возникающий от распределенной нагрузки, действующей в тангенциальном направлении, образованной упругими свойствами слоев многослойного упругого элемента, При.равенстве этих изгибающих моментов тангенциальные напряжения, а отсбда и деформации в месте крепления1495880 волокон равны нулю. Кроме того, засчет действия на волокно распределенной нагрузки в тангенциальномнаправлении и осевой силы, возникающей от действия усилия прижатия вмногослойной обойме за счет ее упругости, свободный конец волокна постоянно находится в зоне контакта. Величиназаделки Величина Время работы, ч электрощетки Скорость перемещения, м/мин входногосигнала,мВ известной 1,7 101,95 1 О2,93 102,97 1 О3103,0 10 4,7 10 5,110 7,2 10 6,9 10 6,2. 10 5,95 10 0,350,50,60,650,750,8 20 О, 001 С ос тави тель В. Чернова Редактор А.Козориз Техред М. Ходанич Корректор О.КравцоваЗаказ 4277/5 1 Тираж 615 ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям приРаушская наб., д. 4/5 КНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Использование предлагаемой щетки позволяет по сравнению с известными за счет стабильности механического удержания волокон и множественности контакта повысить надежность электрического контакта, снизить механические напряжения в месте крепления волокон, повысить надежность работы щетки. Применение волокон из более"ф1 твердого материала, чем материал кон; тактного кольца, обеспечивает механическую очистку контактируемой поверхности.1 Формула изобретенияЭлектрощетка для токосъемника,содержащая опорный элеменг, жестко соединенный с ним упругий элемент, в котором установлены параллельные металлические волокна, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности электрического контактирования за счет стабильности механического удержания волокон в зоне контакта, упругий элемент выполнен по своей высоте многослойным, причем каждый слой упругого элемента обладает упругостью в осевом и в тангенциальном направлениях относительно металлических волокон и упругость слоев увеличивается в направлении от контактной поверхности щетки к опор ному элементу, а глубина 1 закрепления волокон в упругом элементе выбрана из соотношения 1 = 0,6-0,75 Ь, где Ь - высота волокна.