Устройство для заполнения плавких предохранителей зернистым наполнителем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 36134 Н 6 9 / 0 2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторскийи технологический институт низковольтного аппаратостроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ ПЛАВКИХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ ЗЕРНИСТЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ(57) Изобретение относится к электротехнике, к области низковольтного электроаппаратостроения. Целью изобретения является повышение надежнос-ти работы устройства для заполнения плавких предохранителей зернистым наполнителем (УЗП) и увеличение плотности уплотнения зернистого наполнителя. В УЗП питатель 3, выполненный в виде жетской трубки, перед началом засыпки погружен внутрь корпуса предохранителя на с= 0,0831 + 3,0, где 1 - длина корпуса относительно наружной поверхности крышки 9 предохранителя 6, а в момент окончания засыпки поднят относительно этой по- Я верхности на величину , = 0,0141 + + 0,8. Внутренний и наружный диамет1336134дующем. ры питателя составляют 0,06-0,25 и0,08-0,30 соответственно относительно внутреннего диаметра корпуса предохранителя 6. Упругий эпемент (УП) 4передает на питатель 3 усилие,направленное в сторону предохранителя 6. Прижим 10 охватывает питатель3 и цилиндрическую втулку 7 снаружии обеспечивает жесткую фиксацию предохранителя 6 по наружной поверхностикрышки 9, являющейся базой с пуклевкой 8. УП 4 имеет жесткость 1,01,5 кг на 1 мм дпины предохранителя6. Бункер 2 служит для засыпки наполнителя. При включении приводногомеханизма 1 от стандартного пускатеИзобретение относится к электротехнике, а именно к усиройствам для заполнения предохранителей зернистым наполнителем,Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и увеличение плотности уплотнения зернистого наполнителя,На чертеже представлена конструкция предлагаемого устройства.Устройство для заполнения плавкихпредохранителей зернистым наполнителем содержит приводной механизм 1,обеспечивающий вертикальные колебания предохранителя, бункер 2 с напол 15нителем, питатель 3, выполненный ввиде жесткой трубки с расширеннойверхней частью, упругий элемент 4,расположенный между неподвижным корпусом 5 питателя и питателем 3 ипередающий на питатель 3 усилие, направленное в сторону предохранителя6, цилиндрическую втулку 7, охватывающую снаружи питатель 3 и пуклевку258 крышки 9 предохранителя и опирающуюся своей торцовой поверхностьюна предохранитель 6, прижим 10, охватывающий питатель 3 и втулку 7снаружи и обеспечивающий жесткую фиксацию предохранителя 6 по наружнойповерхности крышки 9, являющейся базой, конечный выключатель 11, обеспечивающий отключение приводного механизма 1 от пепи питания при вхождении ля кулачок этого механизма приводится во вращение, при котором предохранитель 6 поднимается в результатеперемещения токателя 12 по выступающей части кулачка, затем следует резкий спуск его на величину амплитудыНа начальной стадии процесса песоксвободнойзасыпки заполняет весьобъем корпуса предохранителя 6, после чего начинается процесс уплотнения, подача песка во время уплотнения происходит во время движенйяпредохранителя 6 вниз, а собственноуплотнение песка осуществляется вовремя подъема опоры 13 с предохранителем 6. 1 ил. 2контакта конечного выключателя 11 в паз, выполненный в расширенной части питателя, толкатель 12, жестко связанный с опорой 13 приспособления, на котором укреплен предохранитель 6, и находящийся в контакте с кулачком приводного механизма 1.Работа устройства состоит в слеВ исходном состоянии приводной механизм 1 выключен, бункер 2 заполнен соответствующим количеством кварцевого песка, питатель выставлен на определенном расстоянии с, относительно верхней базой поверхности крьшки 9 предохранителя 6, упругий элемент 4, в качестве которого можно использовать, например, цилиндрическую пружину, опирающуюся на неподвижный корпус 5 питателя 3, отрегулирован до получения требуемого усилия с помощью регулировочной гайки 14. Контакт конечного выключателя 11 установлен на соответствующее расстояние выше паза, выполненного в расширенной части питателя 3, предохранитель 6 плотно прижат к прижиму 10, прилегающему к верхней поверхности крышки 9, питатель 3 охвачен по своей наружной боковой поверхности втулкой 7, толкатель 12 находится на выступе или впадине кулачка приводного механизма 1.При включении приводного механизма от стандартного пускателя (не показан) кулачок этого механизмаприводится по вращение, при котором имеет место последовательный подъем предохранителя 6 в результате перемещения толкателя 12 по выступающей части кулачка и резкий спуск - практически свободное падение предохра нителя 6 на величину амплитуды колебаний, равной высоте выступа кулачка. Установленная опытным путем амплитуда колебаний составляет 6 мм. Я момент контакта опоры 13, на которой 15 укреплен предохранитель 6, с впадиной кулачка происходит удар, действующий на предохранитель 6, что способствует эффективному уплотнению кварцевого песка. На начальной ста дии процесса песок свободной засыпкой заполняет весь объем корпуса предохранителя 6, и после этого начинается процесс уплотнения. Настадии уплотнения подача песка в предохранитель 25 6 происходит во время движения предохранителя 6 вниз (с выступа на впадину кулачка), а собственно уплотнение песка осуществляется во время подъема опоры 13 с предохраните лем 6. Во время уплотнения подача песка в корпус предохранителя 6практически прекращается, так как этому препятствует уплотненный слой песка в предохранителе 6, который находится в непосредственном контакте с торцовой частью питателя 3, По мере уплотнения песка в предохранителе 6 давление этого песка на торцовую часть питателя 3 увеличивается 40 и когда усилие от этого давления превысит усилие, создаваемое упругим элементом 4, питатель 3 будет подниматься. При достижении требуемой плотности уплотнения наполнителя пи татель 3 поднимается на такое расстояние, при котором становится возможным вхождение контакта конечного выключателя 11 в паз, выполненный в расширенной части питателя 3, что приводит к выключению приводного механизма 1 и окончанию процесса засыпки. В этот момент толкатель 12всегда находится на выступе кулачка, а торцовая часть питателя 3 на-, ходится на уровне, превьппающем на величину -.уровень наружной поверхности крышки 9 предохранителя 6. Введение в устройство цилиндрической втулки, охватывающей питатель по его наружной поверхности и пуклевку, полученную вытяжкой часть крышки в зоне загрузочного отверстия в крышке, обеспечивает надежную и равномерную опору для питателя и предотвращает затирание питателя из-за его неравномерного контакта с пуклевкой, имеющей слабую жесткость. А введение в устройство прижима, который охватывает боковую поверхность цилиндрической втулки и создает надежную фиксацию предохранителя в результате тесного контакта с наружной поверхностью крьпдки предохранителя, обеспечивает формирование цельной монолитной структуры - втулка, прижим, предохранитель, опора, толка- тель, - которая подвергается вертикальным вибрациям под воздействием приводного механизма. Кроме того, применение втулки и прижима создает условия, при которых в момент окончания засыпки торцовую часть питателя можно зафиксировать на уровне 0,5 2,0 мм относительно верхней поверхности крышки. Это позволяет получить высокую плотность уплотнения песка именно в зоне загрузочного отверстия, где эта плотность .при использовании других устройств получается низкой. В отсутствии втулки и прижима расположение питателя на таком высоком уровне было бы невозможным из-за низкой жесткости крышки в зоне отверстия, обратного выхода песка в этой зоне и затирания питателя, поскольку именно втулка берет на себя основные возмущающие воздействия со стороны питателя в процессе засыпки.Отличием предлагаемого устройства является величина погружения питателя в корпус предохранителя перед началом процесса засыпки и после его окончания, так как глубокое начальное погружение питателя на 20-30 мм в корпус предохранителя, использованное в известном устройстве, вызвано требованием обеспечения высокой плотности уплотнения песка по всему объему корпуса, начиная с его нижней части. Количественно уровень погружения питателя в предлагаемом устройстве определяется следующими соотношениями. Величина Ы, погружения питателя в корпус предохранителя относительно наружной поверхности крышкиперед началом засыпки определяется эмпирическим выражением Ы, = 0,0831+ + 3,0, где 1 - длина корпуса предохранителя.Величина Ы , на которую поднят питатель относительно поверхности крышки в момент окончания засыпки, определяется эмпирическим выражением= 0,0141 + 0,8. 10Указанные соотношения получены опытным путем. Например, при длине корпуса 36 мм величины Ы, = 6 мм, Ы = 1,3 мм. При длине корпуса 55 мм величины с(, = 7,55 мм, Ы = 1,57 мм.15 Это оптимальные значения для выпускаемых промышленностью корпусов стандартного габарита. Выход величиныи Ы за указанные пределы не позволяет достичь цели изобретения по 20 следующим причинам. Если величину взять меньше, чем указано по приведенному соотношению, например для корпуса 1 = 36 мм взять Ы, менее 6 мм, то это приведет к тому, что в нижней части корпуса предохранителя усилие от питателя будет достигать не в полной мере и, значит, степень уплотнения здесь окажется ниже, чем в верхней части. Это вызовет сущест венное снижение суммарной степени уПлотнения песка и ухудшение всех защитных характеристик предохранителя. Если же величину с, взять больше, чем указано по эмпирическому выражению, то начнут проявляться указанные недостатки глубокого погружения питателя.Выбор величины с определяется следующими условиями. Если д пре высит указанное значение, то этим самым будет увеличена область свободной засыпки в зоне загрузочного отверстия, что создаст условия для миграции песка в этой зоне и последующе го снижения степени уплотнения и образования полостей, что недопустимо. В то же время при весьма малой величине М создадутся условия для ненадежной работы устройства из-за обратного выхода песка из предохранителя, нечеткости фиксации требуемой плотности и срабатывания, снижения плотности уплотнения песка.В предлагаемом устройстве внутрен В ний и наружный диаметры питателя составляют 0,06-0,25 и 0,08-0,30 соответственно от внутреннего диаметра корпуса предохранителя. Выбор этих пределов обусловлен следующим обстоятельством, При уменьшении внутреннего диаметра питателя ниже величины 0,06 от диаметра корпуса значительно увеличивается время процесса засыпки, что нетехнологично с точки зрения требований производства, и ухудшается уплотнение кварцевого песка в предохранителе, что характеризуется снижением плотности уплотнения песка и неравномерностью уплотнения, которое особенно вблизи внутренней боковой поверхности корпуса оказывается существенно сниженным. Кроме того, с увеличением внутреннего диаметра питателя свыше 0,25 диаметра корпуса также снижается степень уплотнения как из-за того, что зерна поступающего из бункера песка не успевают укладываться должным образом под действием вибраций с образованием минимальных воздушных полостей в связи с быстрой подачей песка, так и из-за того, что при этом снижается эффективное давление питателя на наполнитель. Оптимальным можно считать внутренний диаметр питателя, составляющий О, 12 внутреннего диаметра корпуса предохранителя. Этому соотношению соответствует пример реализации, в котором для корпуса предохранителя с внутренним диаметром 38 мм применяют питатель с внутренним диаметром 4,8 мм.Уменьшение внешнего диаметра питателя ниже уровня 0,08 диаметра корпуса предохранителя означает фактическое утонение трубки питателя и снижение ее механической прочности, что при работе в таком напряженном режиме, каким является режим вибрационной засыпки с жестким питателем, приводит к быстрому износу, изгибу или поломке питателя,. В этом случае снижается уплотняющее действие самого питателя на песок. Выход за верхний предел величины наружного диаметра питателя 0,30 диаметра корпуса вызывает обратный эффект, поскольку из-за чрезмерного утолщения питателя имеет место сильный дробящий эффект размельчение зерен кварцевого песка определенного фракционного состава в пыль. Это вызывает образование "пробки" в нижней части питателя и нарушение технологического процесса. Оптимальным можно считать соотношение 0,16, которое соответствует на1336134 Формула изобретения Составитель С.ГордонТехред М.Дидык Корректор М.лароши Редактор А,Козориз Тираж 697 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 4053/51 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ружному диаметру питателя 6 мм при внутреннем диаметре корпуса предохранителя 38 мм.Важным фактором является выбор5 жесткости упругого элемента, создающего давление на питатель. Для того, чтобы передать соответствующее давление на песок и обеспечить требуемую плотность уплотнения наполнителя по 10 всей глубине корпуса, упругий элемент должен создавать соответствующее усилие в зависимости от длины корпуса предохранителя.Экспериментальным путем установле но, что жесткость упругого элемента должна находиться в пределах 1,0 1,5 кг на 1 мм длины корпуса. Выход за верхний предел, т.е. превышение величины 1,5 кг/мм, вызывает пов реждение плавких элементов - их сминание, разрыв перешейков и т.д., что совершенно неприемлемо. Выход за нижний предел, т.е. использование упругого элемента с низкой жесткос тью, менее 1 кг/мм, не позволяет получить требуемую плотность уплотнения наполнителя при засыпке, так как усилие, создаваемое упругим элементом, в этом случае недостаточно для Зо того чтобы "продавить" песок на всю длину корпуса. 35Устройство для заполнения плавких предохранителей зернистым наполнителем, содержащее приводной механизм, обеспечивающий вертикальные колебания плавкого предохранителя, бункер с зер нистым наполнителем,питатель,выполненный в виде жесткой трубки и установленный в отверстии одной из крышек корпуса плавкого предохранителя,и упругий элемент, передающий на питатель усилие, направленное в сторону плавкого предохранителя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности работы устройства и увеличения плотности уплотнениязернистого наполнителя, в него введены цилиндрическая втулка и прижим,крышка, в которой установлен питатель, выполнена с пуклевкой, цилиндрическая втулка охватывает снаружипитатель и пуклевку крышки и опирается своей торцовой поверхностью науказанную крышку, цилиндрическаявтулка снаружи охвачена указаннымприжимом так, что обеспечиваетсяжесткая фиксация плавкого предохранителя по наружной поверхности крышки,внутренний и наружный диаметры питателя составляют 0,06-0,25 и 0,08 ++ 0,30 соответственно относительновнутреннего диаметра корпуса плавкого предохранителя, причем питательперед началом засыпки погружен вовнутрь. корпуса плавкого предохранителя на глубину , = 0,0831 + 3,0,где 1 - длина корпуса относительнонаружной поверхности крышки, а в момент окончания засыпки питатель поднят относительно наружной поверхности крышки на величину Ы = 0,0141 ++ 0,8, причем использован упругийэлемент, имеющий жесткость 1,01,5 кг на 1 мм длины корпуса плавкого предохранителя.