Программное реле времени

,г 1 еИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 161078 (21) 2674125/24-07 с присоединением заявки М Н 01 Н 43/06 Государственный комнтет СССР яо делам изобретений н открытнй(54) ПРОГРИЧМНОЕ РЕЛЕ ВРЕМЕНИ Изобретение касается автоматичес 5 ого управления и предназначено для использования в системах автоматики в качестве задатчика программно-временной последовательности управляющих команд.Известны программные реле времени, содержащие вал быстрого и вал медленного вращения с программными кулачками каждый и контактную систему 1), В известных устройствах любой программный кулачок, связанный с валом быстрого вращения, за один рабочий цикл реле совершает несколько полных оборотов, периодически завлекая и размыкая при этом связанную с ним контактную группу. Аналогичный кулачок, связанный с валом медленного вращения, за этот же цикл совершает, как правило, один полный оборот, по одному разу замыкая и размыкая при этом связанную с ним контактную группу. При совпадении одноразового замыкания контактной группы и периодически повторяющегося, например, и замыкания другой контактной групйы, происходит формирование электрического сигнала, при этом одноразовое замыкание происходит в промежутке между периодически повторяющимися замыканиями,т.е. в промежутке между ии изамыканиямиПри значительной разности угЛо,вых скоростей программных кулачков, связанных с валом быстрогои валом медленного вращения,одноразовое замыкание может происходитьне в промежутке между пи п 1замыканием. Это является недостаткомизвестных устройств, так как электрический сигнал может быть сформирован не в соответствии с временнойпрограммой, а с упреждением на время примерно одного периода вращениябыстроходного вала,Известно программное реле времени,содержащее расположенные в корпусеконтактные группы, связанные спрограммными кулачками точной и гру"бой команд, которые установлены навалу быстрого и валу медленного вращения соответственно, и привод,связанный через .редуктор с валами 2,Изт.эа влияния кинематической, теМ-,пературной или вызванной износомдеталей реле погрешностей может происходить коммутация контактной груп-,55 пы, управляемой программным кулачком медленного вращения, со значи- тельным упреждением или с опозданием, в результате чего возможно нерасчетное сложение коммутаций, например с упреждением формирования электрического сигнала на время примерно одного периода вращения быстроходного вала, что является недостаткоМЦель изобретения - исключеиие влияния на программное время кинематической и температурной погреш ностей или погрешности, вызванной износом.Это достигается тем, что в программном реле времени, содержащем расположенные в корпусе контактные группы с программными кулачками точной и грубой команд, которые установлены на валу быстрого и валу медленного вращения соответственно, и привод, связанный через редуктор с валами, 20 контактная группа связана с программным кулачком точной команды кинематической цепью, выполненной в виде двух толкателей и фиксатора, закрепленного на корпусе, толкатели 25 снабжены торцовыми зубьями и установлены в направляющих в виде стержней, торцовые поверхности направляющих выполнены с уклоном в тангенциа, льном направлении, один из толка в 30 телей подпружинен по направлению к другому и установлен с возможностью взаимодействия с контактной группой и фиксатором.На фиг. 1 представлена электрокинематическая схема реле и временная диаграмма; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 4 сечение В-В на фиг. 3.Программноереле времени содержит 40 электропривод 1, связанный через редуктор 2 с валами 3 и 4 быстрого и медленного вращений,На валах 3 и 4 жестко закреплены программные кулачки 5 и 6 точной и грубой команд 45 соответственно. Профиль программного кулачка 5 точной команды имеет явно выраженную впадину, плавно переходящую в выступ. Контактная группа 7 непосредственно связана с программным кулачком 6 грубой команды. Контактная группа 8 связана с программным кулачком 5 точной команды посредством двух толкателей 9 и 10, которые установлены в направляющих 11, выполненных в виде стержней, связанных с корпусом 12 реле и расположенных на стенке цилиндрического канала по окружности. Торцовые поверхности 13 направляющих 11 имеют уклон 60 в тангенциальном направлении. На корпусе 12 жестко закреплен фикса" тор 14, предназначенный для фиксации толкателя 9 при определенных его положениях за время разомкнутого 65 состояния контактной группы 8, Толкатели 9 и 10 снабжены торцовыми зубьями 15 и 16 соответственно и телескопически связаны друг с дру" гом, стержень 17, являющийся хвостовиком толкателя 10, входит в центральное отверстие толкателя 9, Толкатель 9 выполнен ступенчатым по длине и на утолщенной части снабжен пазами, в которые входят усики фиксатора 14. Толкатель 10 подпружинен по направлению к кулачку 5 пружиной 18 и ограничен в перемещении в этом направлении упором 19. Толкатель 9 подпружинен по направлению к толкателю 10 пружиной 20, при этом торцовые зубья 15 толкателя 9 прижаты к торцовым зубьям 16 толкателя 10 так, что вершины зубьев не достигают соответствующих впадин. Благодаря этому при одновременном перемещении толкателей 9 и 10 в направлении контактной группы 8 и выходе усиков фиксатора 14 из пазов толкателя 9 и самого толкателя 9 из направляющих 11, у толкателя 9 появляется возможность вращаться вокруг своей продольной оси. При обратном движении толкателя 9 его торцовые зубья 15 могут взаимодействовать с торцовыми поверхностями 13 направляющих 11, а сам толкатель 9 - с усиками фиксатора 14, Между толкателем 10 и впадиной кулачка 9 выполнен зазор, Толкатель 10 может состоять из трех деталей: стержня 17, коронки с торцовыми зубь. ями 16 и стопорного винта 21. Такая конструкция позволяет при регу лировке реле (при регулировке зазора между толкателем 10 и впадиной кулачка 5) изменить длину толкателя 10 путем перемещения коронки с торцовыми зубьями 16 относительно стержня 17. Винт 21 предназначен для жесткого закрепления коронки с торцовыми зубьями 16 на стержне 17.На временной диаграмме время замкнутого состояния контактных групп изображено в виде закрашенных прямоугольников, а формируемый электрический сигнал в виде прямоугольника а.При работе программного реле времени электропривод 1 через редуктор 2 вращает вал 3 быстрого вращения и вал 4 медленного вращения и вместе с ними - программный кулачок 5 точной команды и программный кула чок 6 грубой команды. При повороте программного кулачка 5 на некоторый угол от исходного (нулевого) положения реле в направлении, указанном на фиг. 2 стрелкой, кулачок 5 взаи-. модействует.с толкателем 10, который через торцовые зубья 16 оказывает давление на торцовые зубья 15 толкателя 9, и оба толкателя 9 и 10перемещаются по направляющим 11 внаправлении контактной группы 8,сжимая пружины 18 и 20. При поворотекулачка 5 на угол Ч (см, временнуюдиаграмму) толкатель 9 развлекаетконтактную группу 8 и,продолжаяперемещение, выходит из направляющих11, а усики фиксатора 14 выходятиз пазов толкателя 9, В этот моменттолкатель 9 обретает возможностьвращаться вокруг своей продольнойоси. Эта степень свободы немедленнореализуется: под действием упругойреакции сжатой пружины 20 толкатель9 скользит скосами торцовых зубьев15 по граням торцовых зубьев 16 толкателя 10 до тех пор, пока не достигнет впадин между ними, при этомтолкатель 9 поворачивается относительно направляющих 11. При дальнейшем вращении кулачка 5 толкатель10 переходит с выступа кулачка 5во впадину, и под действием сжатойпружины 18 толкатель 10 занимаетпервоначальное положение. Развернувшийся на некоторый угол толкатель9 под действием пружины 20 устремляется вслед за толкателем 10, но насвоем пути торцовые зубья 15 толкателя 9 встречаются с торцовой поверхностью 13 направляющих 11. Поддействием упругой реакции сжатойпружины 20 толкатель 9 скользитскосами своих торцовых зубьев 15 поторцовым поверхностям 13 направляющих 11, одновременно поворачиваясьвокруг своей оси в ту же сторону,что и при выходе из направляющих 11,до тех пор, пока не соскользнет сторцовых поверхностей 13 снова нанаправляющие 11. При незначительномперемещении толкателя 9 по направляющим 11 в обратном направленииначинается взаимодействие толкателя9 и усиков фиксатора 14. Толкатель9 зависает на фиксаторе 14,так как за время предыдущей работыреле толкатель 9 повернулся относительно усиков фиксатора 14 на угол45 , и усики фиксатора 14 не могутвойти в пазы, расположенные на толкателе 9. Контактная группа 8 остается разомкнутой. При поворотекулачка 5 на угол 2 контактнаягруппа 8 остается разомкнутой,так как толкатель 9,зависнувна усиках фиксатора 14, не можетпод действием пружины 20 вернутьсяв исходное (первоначальное) положение. Таким образом, эа один период вращениякулачка 5 точной команды контактная группа 8 изменяетсвое состояние (замкнутое на разомкнутое) только один раз, Приповороте кулачка 5 на угол, несколько больший 2 Е , кулачок 5 начинаетвторично взаимодействовать с толкателем 10, при этом толкатель 10движется по направляющим 11 и своимиторцовыми зубьями 16,оказывает давление на торцовые зубья 15 толкателя 9, причем вершины зубьев не достигают соответствующих впадин. Толкатели 9 и 10 перемещаются в направлении контактной группы 8. При выходе толкателя 9 из направляющих 11 под действием упругой реакции сжатой пружины 20 толкатель 9 скользит скосами торцовых зубьев 15 по граням торцовых зубьев 16 толкателя 10 до тех пор, пока не достигнет впадин между ними, при этом толка- тель 9 поворачивается относительно толкателя 10 и направляющих 11.При дальнейшем вращении кулачка5 толкатель 10 переходит с выступа кулачка 5 во впадину, и под действием сжатой пружины 18 толкатель 10 занимает первоначальное положение .Развернувшийся на некоторый угол толкатель 9 под действием пружины 20устремляется вслед эа толкателем10, но на своем пути торцовые зубья15 толкателя 9 встречаются с торцовойповерхностью 13 направляющих 11.Под действием упругой реакции сжатойпружины 20 толкатель 9 скользитскосами своих торцовых зубьев 15по торцовым поверхностям 13 направляющих 11, одновременно поворачиваясьвокруг своей оси в ту же сторону,что и при выходе из направляющих 11, до тех пор, пока не соскользнетс торцовых поверхностей 13 снована направляющие 11. При перемещении толкателя 9 по направляющим 11 усики фиксатора 14 входят в пазы толкателя9 и не препятствуют перемещению тол -кателя 9 в направлении от контактнойгруппы 8, так как за время предыдущей работы реле толкатель повернулся на угол 90 . Поворот толкателя9 на угол 90 обеспечивается геометрией торцовых зубьев 15 и 1 б,а также .геометрией торцовой поверхности 13 направляющих 11. 45 50 55 60 65 5 (О 15 20 25 ЗО 35 40 При возвращении толкателя 9 впервоначальное (исходное) положениеконтактная группа 8 замыкается,Из приведеннойвременной диаграммы видно, что замыкание и размыкание контактной группы 8 происходит через один период вращения програм. много кулачка 5 точной команды. В момент совпадения замыкания контактных групп 7 и 8 формируется электрический сигнал А. При вариациях чисел торцовых зубьев толкателей 9 и 10 и их геометрии, а также при выборе определенного числа усиков фиксатора 14 и их расположения относительно пазов. толкателя 9 замыкание (размыкание) контактной группы 8 может происходить не через один период вращения кулачка 5, а через два или более,Формула изобретенияПрограианое реле времени, содержащее расположенные в корпусе контактные группы с программными кулачкали точной и грубой команд, которые установлены на валу быстрого и валу медленного вращения соответственно, и привод, связанный через редуктор с валами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения влияния на программное время кинематической и температурной погрешностей или погрешности, выз" ванной износом, контактная группа связана с программным кулачком точной команды кинематической цепью, выполненной в виде двух,толкателей и фиксатора, эакрепленчного на корпусе, толкатели снабжены торцовыми зубьями и установленыв направлякщих в виде стержней,торцовые поверхности направляющихвыполнены с уклоном в тангенциальном направлении, один иэ толкателейподпружинен по направлению к другомутолкателю и установлен с возможностьювзаимодействия с контактной группойификсатором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 310973,кл. 200-38, 1969.2. Авторское свидетельство СССРР 526030, кл. Н 01 Н 43/06, 1973.765903 Составитель Н . Глеклердактор В. Фельдман Техред М. Левицкая Корректорм, Демч 6521/49 Тираж 844 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рауш