Щеточный аппарат электрической машины

СООЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИ ХРЕСПУБЛИН Н 01 Р. 39/46 Хлыстов и др. "Щеткодержпроизводства",О, Информэлектро, - прототКТРИЧЕСКО я к электроздания щетоих машин,е аФ ом оростях враявляетсяма путем поакта в ренциальных к о коллектора,ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(54) ЩЕТОЧНЫЙ АППАРАТ ЗЛЕМАШИНЫ(57) Изобретение относитмашиностроению в части сных аппаратов электричесработакнцих при высоких сщения. Целью изобретенияулучшение условий токосьвышения устойчивости конзультате ослабления танглебаний щетки относитель Для этого в щеточном аппарате, имеющем прямоугольную щетку 2, контактирующую с коллектором 1 и охваченнуюпо лицевым и верхней граням П-образной пружиной 3 с двумя спиралями 4 и5 на концах, П-образную скобу 7, расположенную поверх пружины, основаниемжестко соединенчую со щеткодержателем10 и снабженную плечами 8 и 9, оказывающими давление на спирали пружины,плечи расположены под острым углом кстойкам скобы и направлены к коллектору, спирали установлены в клиновидном пространстве между щеткой и соответствующими плечами скобы, а уголнаклона плеч к стойкам скобы опредлен из условия превышения его синусзначения коэффициента трения междуспиралью и плечом,а его котангенсом -удвоенного значения отношения силыинерции щетки к силе нажатия седла.пружины на щетку, 2 ил.Изобретение отнс ится к электромашиностроению, в час". ностик сзданиющеточных аппаратов электрических машин, работающих при высоких скоростяхвращения,Цель изобретения - улучшение условий токосьема за счет повышенияустойчивости контакта путем ослабления тангенциальных колебаний щеткиотносительно коллектора,На фиг. 1 показан щеточный аппарат, разрез; на фиг. 2 " то же, взоне расположения спирали пружины сосхемой действующих на щетку спиралипружины сил,Щеточный аппарат содержит прямоугольную контактирующую с коллектором 1 щетку 2, рулонную П-образнуюпружину 3 с двумя спиралями 4 и 5 на 10 20 концах, расположенных относительно щетки с наружной стороны П-образной :асти пружины, которая своими двумя стэронами охватывает щетку 2 по лицевым граням, а своим седлом 6 опирает -25 ся на верхнюю грань щетки 2, П-образную стальную скобу 7 с прикрепленными к концам ее стоек под острым углом с наружной стороны плечами 8 и 9, направленными от стоек скобы 7 в старо ну коллектора 1, причем скоба 7 расположена поверх рулонной прущны 3, своим основанием жестко соединена со щеткодержателем 10, а плечами 8 и 9 оказывает давление на спирали 4 и 5 пружины 3, Спирали 4 и 5, расположенные в клиновидном пространстве между щеткой 2 и плечами 8 и 9 скобы 7, препятствуют колебаниям щетки 2 в тангенциальном направлении, 40На фиг, 2 приведена схема расположения действующих на щетку 2 и спирали 4 и 5 пружны 3 сил, используемых для определения угла наклона плеч 8 и 9 к стойкам скобы 7, при котором 45 устраняются колебания щетки 2 относительно стоек Я и 9 скобы 7 и ослаблиются колебания щетки 2 относительно коллектора 1 в тангенциальном направлении,где приняты обозначения:- сила нажатия седла 6 пружины 3 йа Щетку 2;Я - сила реакции на спираль 5пружины 3 со стороны плеча 9;И - тангенциальная составляющая силы М;Иг - радиальная составляющаясилы И; И =ч 1 Х - сила трения меьпу спиралью тртр5 и плечом 9;коэКициент трения междспиралью 5 и плечом 9;ша - сила инерции щетки 2;а - линейное ускорение колебаний щетки 2;ш - масса щетки 2.Для устранения смещения щетки относительно стоек скобы при колебаниях необходимо, чтобы сила И была больше или равна силе инерции ша, т.е,М ъ ша.Так как И = И сг 8, а Игто из выражения (1) получают условие, при котором отсутствуют колебания щетки относительно стоек скобы и тем самым уменьшаются колебания ее относительно коллектора в тангенциальном направлениисей (К2 шайили( агссгК (2 шай),(2)Так как уменьшение угла 4 приводит к увеличению силы трения и в предельном случае к заклиниванию щетки, то условие нормальной работы щетки (отсутствие заклинивания) можно записать в видеВ общем виде условие для определения угла (с можно записатьагссг (2 ша/Я)(агсз 1 п Ят,(5)При работе устройства взаимодействуют все указанйые силы и при выполнении условия (5) амплитуда колебаний щетки 2 Относительно стоек скобы 7 щеткодержателя 10 равна нулю, т,е. при1 тр 5 161936 достаточной жесткости спиралей 4 и 5 можно принять, что щетка жестко связана с плечами 8 и 9 в тангенциальном направлении и ее ускорение О равно ус корению колебания стоек и щеткодержателя в целом,Применение из-.бретения позволяет улучшить условия тэкосъема за счет повышения устойчивости контактирования щетки с коллектором по сравнению с известным устройством, в котором спираль не оказывает влияния на колебания щетки в тангенциальном направлении, и сила инерции щетки уравновешивается лишь силой трения ее о коллектор, В предлагаемом устройстве уменьшен износ щеток, особенно при высоких частотах вращения, и увеличен ее ресурс. Изобретение целесообразно ис пользовать в высокооборотных электрических машинах. Формула изобретения25 Щеточный аппарат электрической машины, содержащий прямоугольную контактирующую с коллектором щетку, рулонную П-образную пружину с двумя спиралями на концах, расположенными относи втельно щетки с наружной стороны П- образной части пружины, которая своими двумя сторонами охватывает щетку 2 6по лицевым граням, а своим седломопирается на верхнюю грань щетки,П-образную скобу с прикрепленными наконцах ее стоек с наружной стороныплечами, причем скоба расположенаповерх рулонной пружины, своим основанием жестко соединена со щеткодержателем, а плечами оказывает давление на спирали пружины, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюулучшения условий токосъема за счетповышения устойчивости контакта пу"тем ослабления тангенциальных колебаний щетки относительно коллектора,плечи расположены под острым углом кстойкам скобы и направлены от них всторону к коллектору, а спирали пружины установлены в клиновидном пространстве между щеткой и плечами скобы, при этом угол б наклона плеч кстойкам скобы определен из условия агссо (2 да/,) ) 0) агсзз.п Мтр 7 масса щетки;линейное ускорение колебаний щетки;сила нажатия седла пружины на щетку;коэффициент трения между спиралью пружины и плечом