Сигнализатор положений

(19) (1) 142 А 51) Н 1 00 И ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН В МУ СВ ЕТ К АВТО(72) В,е шайб ской в овлены на цилиндриы уст тулке орота ь кул озможностью своичем боковая поого чка и боковая поверхверхи ность ольцелки,гои, шайб ыпол разме цилин порна яск м азаннои рота а ци я в стоп я п жин т ндричес а на ос новл ачком, при айбы поджа и ные ной льце ои втулки к, что пове улачка имеет в енного взаимод закрепленными вратная пружина разм между микропереключателем и толкачто толкатель с промежутментом поджат указаннойпружиной к поверхности дкулачка. елем та чным эл озвратн ой ск о т - про- виде ализатор по и щ и й с я тем элемент выпол Ьича межуточ шарикопо ч нен в пинка,ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР 671930/24-07(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 864365, кл. Н 01 Н 21/00, 1979.2, Патент США У 281829,кл. 200-153, 1939.(54)(57) 1, СИГНАЛИЗАТОР ПОЛОЖЕНИЙ,содержащий корпус, ось, кулачокв виде диска с двумя лысками на егоцилиндрической поверхности, расположенными одна напротив другой и подуглом одна к другой, толкатель ввиде пластины, закрепленной на корпусе с возможностью поворота, промежуточный элемент с цилиндрическойбоковой поверхностью, закрепленныйна толкателе также с возможностьюповорота, возвратную пружину и микропереключатель, при этом кулачоксвязан с промежуточным элементомтолкателя, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения областиприменения, он снабжен цилиндрической пружиной сжатия, упорами, упорными шайбами, опорной шайбой, стопорной шайбой и цилиндрической втулкой с кольцевым пояском, цилиндрическая втулка и стопорная шайба жесткозакреплены на оси, а кулачок и упорого пояска цилиндричес бращенные одна к друны шлифованными, упорны ны между кольцевым поической втулки и кулач шайба установлена нас возможностью повоорную шайбу,ру а сжатия уста между опорной шайбойэтом кулачок и упорты укаэанной пружиму пояску цилиндричесулачок установлен ность одной из лисок озможность попереействия с упорами, а корпусе, а воз1141462 2движения подвижного органа (в любых .требуемых положениях элемента вводадвижения ), при неограниченной величине пережима, т.е. дополнительногоперемещения эа каждую точку выдачисигнала.Наиболее близким к изобретению е является сигнализатор положений,содержащий корпус, ось, кулачокв виде диска с двумя лысками наего цилиндрической поверхности, расположенными одна напротив другойпод углом одна к другой, толкатель у в виде пластины, закрепленной на е корпусе с возможностью поворота, а- промежуточный элемент с цилиндрир- ческой боковой поверхностью, закрепленный на толкателе также с возможИзобретение относится к электротехникее, а более конкретно к устройствам сигнализации положения,используемым в системах автоматикиразличного назначения,Качественно новый уровень внедряемой в,народное хозяйство дождевальной техники достигается в том числсамоходностью дождевальных машин позаданной траектории движения ( курсуопределяемому рельефом местности,землеустройством, топографией оросительных каналов и т.п,Движение машин по заданному курсобеспечивается автоматическими систмами управления, источниками информции для которых об отклонении от куса являются сигнализаторы положенийподвижных органов дождевальных машин,следящих за курсом. Коррекция курса дождевальных машин должна обеспечиваться при различных уровнях отклонений последних от заданной траектории движения. Это определяет необходимость выдачи электрических сигналов сигнализатором в различных( требуемых )положениях элемента ввода движения в сигнализатор, на который воздействует подвижный орган,а также сохранение состояния электрического сигнала при любой величинеперемещения элемента ввода движенияэа каждую точку выдачи сигнала.Известно коммутационное устройство, содержащее шток, толкатель,кинематически связанный со штоком,и микропереключатель (.1 3.Указанное коммутационное устройство может быть использовано как сигнализатор положения при механическом воздействии(нажатии 1 на его шток. При40 йеремещении штока на определенную величину толкатель, кинематически связанный со штоком, воздействует на кнопку микропереключателя - контакты45 последнего переключаются ( на выходе сигнализатора появляется электрическийсигнал).Однако этот сигнал может быть получен только в одном наперед заданном 50 положении штока, а продвижение штока за точку выдачи сигнала строго ограничено конструкцией нажимателя.Таким образом, указанное коммутационное, устройство в принципе не55 может выполнять функции сигнализатора различных требуемых положений воздействующего на его элемент ввода ностью поворота, возвратную пружину и микропереключатель, при этом кулачок связан с промежуточным элементом толкателя 12 3.Однако известное устройство не обеспечивает выдачу сигналов в любых требуемых положениях оси, а также не обеспечивает неограниченную величину пережима за каждую точку выдачи сигнала, что ограничивает область его применения.Цель изобретения - расширение области применения.Поставленная цель достигается тем, что сигнализатор положений, содержащий корпус, ось, кулачок в виде диска с двумя лысками на его цилиндрической поверхности, расположенными одна напротив другой и под углом одна к другой, толкатель в виде пластины, закрепленной на корпусе с возможностью поворота, промежуточный элемент с цилиндрической боковой поверхностью, закрепленный на толкателе также с возможностью поворота, возвратную пружину и микро- переключатель, при этом кулачок связан с промежуточным элементом толкателя, снабжен цилиндрической пружиной сжатия, упорами, упорными шайбами, опорной шайбой, стопорной шайбой и цилиндрической втулкой с кольцевым пояском, цилиндрическая втулка и стопорная шайба жестко закреплены на оси, а кулачок и упорные шайбы установлены.на цилиндрической втулке с возможностью свободного поворота, причем боковая поверхность кулачка и боковая поверхность кольцевого пояска цилиндрической втулки, обращенные одна к другой, выполнены462 3 114шлифованными, упорные шайбы размещены между кольцевым пояском цилиндрической втулки и кулачком, опорнаяшайба установлена на указанной осис возможностью поворота и упирает 5ся в стопорную шайбу, а цилиндрическая пружина сжатия установлена наоси между опорной шайбой и кулачком,при этом кулачок и упорные шайбыподжаты указанной пружиной к кольцевому пояску цилиндрической втулки,а кулачок установлен так, что поверхность одной из лысок кулачкаимеет воэможность попеременного взаимодействия с упорами, закрепленнымина корпусе, а возвратная пружина размещена между микропереключателем итолкателем так, что толкатель с промежуточным элементом поджат указанной возвратной пружиной к поверхностидругой лыски кулачка.Промежуточный элемент выполнен ввиде шарикоподшипника,На фиг. 1 показан сигнализаторположений, общий вид; на фиг, 2то же, вид сбоку без крышки в исходном положении; на Фиг. 3 - то же,в положении срабатывания. Сигнализатор положений содержит корпус 1, ось 2, выполненную в форме ступенчатого цилиндра, причем ступень меньшего диаметра размещена внутри корпуса 1 и выполнена с кольцевой канавкой на свободном конце.На ступени большего диаметра, высту пающей из корпуса 1, при необходимости крепится любым известным способом элемент связи (например, рычаг, зубчатое колесо и т.п. сигнализатора с органом, положения которого конт ролируются. Подшипниковый узел 3 с двумя соосными шарикоподшипниками закреплен с помощью фланца внутри корпуса 1. Во внутренних обоймах шарикоподпипников узла ось 2 уста новлена так, что ее ступень большего диаметра упирается во внутреннюю обойму одного из шарикоподпипников. Установкой оси 2 в двух шарикоподшипниках обеспечивается стабильность ее 50 положения в процессе эксплуатации сигнализатора. Цилиндрическую втул-. ку 4, жестко, например, с помощью штифта, закрепляют на оси 2, Цилиндрическая втулка 4 выполнена с высту пающим пояском, имеющим шлифованную поверхность. Кулачок 5 выполнен в форме диска с центральным осевым отверстием и двумя лысками на его цилиндрической поверхности, расположенными одна напротив другой и под углом одна к другой, и размещен на цилиндрической втулке 4 так, что имеет возможность свободно проворачиваться относительно последней ( это реализуется, например установкой кулачка 5 на цилиндрической втулке 4 по скользящей посадке 1. Кулачок 5 и цилиндрическая втулка 4 выполнены из одинакового металла, например стали, при этом боковая поверхность кулачка 5, обращенная к шлифованной поверхностн выступающего пояска цилиндрической втулки 4, выполнена также шлифованой.Две упорные шайбы 6 выполнены из материала с низким коэффициентом трения, например капролона. Упорные шайбы 6 размещены на цилиндрической втулке 4 между кольцевым пояском последней и кулачком 5, при этом диаметр центрального отверстия у каждой упорной шайбы равен диаметру центрального осевого отверстия кулачка. Сигнализатор содержит также цилиндрическую пружину 7 сжатия, размещенную на оси 2, опорную шайбу 8, также размещенную на оси 2 так, что опорная шайба имеет возможность свободно проворачиваться на указанной оси, стопарную шайбу 9, зафиксированную в кольцевой канавке оси 2. Опорная шайба 8 прижата к стопорной шайбе 9 цилиндрической пружиной 7 сжатия, размещенной между кулачком 5 и опорной шайбой 8. Толкатель 10 выполнен в Форме пластины и установлен на своей оси 11 одним концом.так, что имеет возможность свободно качать ся в плоскости, параллельной плоскости кулачка 5. Шарикоподшипник 12 закреплен на толкателе 10. Толкатель с шарикоподшипником 12 поджат к лыске кулачка, Вместо шарикоподпипника при реализации конструкции сиг нализатора может быть использован ролик или т.п,.Сигнализатор содержит также микропереключатель 13, тип которого при реализации сигнализатора может быть выбран любым - в зависимости от схемных решений и требуе мых уровней коммутации, Возвратная пружина 4 расположена между толкателем О ( в пазу последнего и микропереключателем 13.114Возвратная пружина 14 обеспечивает постоянный механический контактшарикоподшипника 12 с кулачком 5,а также отжимает толкатель 10 откнопки микропереключателя 13. Плата15 установлена на корпусе 1. На пла -те закреплены ось 11 качания толкателя 10 и микропереключатель 13, атакже установлены элементы для электрического подсоединения микропереключателя 1 3 к внешним связям сиг -нализатора положений,Настройка сигнализатора положе -ния при его изготовлении может бытьосуществлена, при необходимости,перемещением платы 15 с установленными на ней элементами относительнооси 2 (соответственно - кулачка 5)за счет зазоров в деталях крепленияплаты 15 к корпусу 1.Два упора 16, жестко закрепленныена корпусе 1 в плоскости кулачка5 со стороны, противоположной толкателю, размещены ближе к краямлыски кулачка. Крышка 17, прокладка18, узел 19 ввода кабеля и сальниковый фланец 20 являются элементамиконструкции сигнализатора, обеспечивающими защиту внутренней полостиего корпуса 1 от воздействия внешней среды.Сигнализатор положений работаетследующим образом.В исходном (начальном) положе -нии сигнализатора фиг. 1 и 2) кула -чок 5 своей лыской поджат к одномуиэ упоров 16 (левому упору на фиг. 2и 3); шарикоподшипник 12 толкателя1 О находится надругой лыске кулачка5, а кнопка микропереключателя 13освобождена от воздействия толкателяО (контакты микропереключателя 13находятся в исходном состоянии).Такое взаимное расположение толкателя 1 О, кнопки микропереключателя13, кулачка 5 и упоров 16 обеспечивается возвратной пружиной 14.При повороте оси 2 подвижным органом, положения которого контролируются сигнализатором, от исходного(начального) положения в направлениипочасовой стрелке (фиг. 2) вместес осью 2 поворачиваются жестко закрепленные на ней цилиндрическаявтулка 4 и удерживаемые одни относительно других силами трения упорныешайбы 6, кулачок 5, цилиндрическаяпружина 7 сжатия, опорная шайба 8и стопорная шайба 9,1462При этом кулачок 5 отходит от левого упора 16, шарикоподшипник 2катится по прямолинейному участкукулачка 5 вверх, а толкатель 10 начинает воздействовать на кнопку микропереключателя 13,При достижении осью 2 положения,соответствующего контролируемомуположению подвижного органа (фиг. 31,10 .шарикоподшипник 12 выходит на окружность образующей поверхности кулачка 5, толкатель 1 О утапливает кнопку микропереключателя 13 на величину,обеспечивающую переключение контактов15 последнего, а кулачок 5 устанавливается на правый упор 16.Переключение контактов микропереключателя 13 соответствует первой точке выдачи сигнала сигнализатором, Ссигнализатора поступает требуемыйэлектрический сигнал.При .дальнейшем повороте подвижныморганом оси 2 в том же направлениицилиндрическая втулка 4, упорные .25 шайбы 6 и стопорная шайба 9 продолжают поворачиваться вместе с осью 2,а кулачок 5 сохраняет свое положениена правом упоре 16, так как упорныешайбы 6 с цилиндрической втулкой 4проскальзывают относительно него исилами трения продолжают поджиматькулачок к правому (фиг. 3) упору 16.Вместе с кулачком 5 сохраняют своеположение цилиндрическая пружина7 сжатия и опорная шайба 8, проскаль 35зывающая относительно стопорной шайбы 9, а также толкатель 10, шарикоподшипник 12 которого остается наокружности кулачка 5. Соответственно;сохраняется состояние контактовмикропереключателя 13 и электрическо -го сигнала на выходе сигнализатораположения.Подвижный орган, положения которо 45 го контролируются сигнализатором,может продолжать проворачивать осьнеограниченно, при этом кулачок 5остается на правом упоре 16, состояние контактов микропереключателя 1350сохраняется, состояние электрическо -го сигнала на выходе сигнализаторане изменяется. Таким образом, сигнализатор обеспечивает неограниченную величину пережима за точку выдачи сигнала,55Как только подвижный орган изменяет направление поворота оси 2, цилиндрическая втулка 4, шайбы б и стопорная шайба 9 начинают поворачиватьсявместе с осью 2 в обратцом направлении (против часовой стрелки, фиг. 31, соответственно начинает одновременно отходить от правого упора 16 кула- . чок 5 эа счет сил трения между ним, упорными шайбами 6 и цилиндрической втулкой 4, прижатыми одни к другим цилиндрической пружиной 7 сжатия. При этом шарикоподшипник 12 толкателя 1 О выходит на лыску кулачка 5 и катится по нему вниз, толкатель 10 под действием возвратной пружины 14 отходит от микропереключателя 13 и освобождает кнопку последнего.При полном освобождении кнопки микропереключателя 13 контакты последнего возвращаются в исходное положение, электрический сигнал с выхода сигнализатора снимается, одновременно кулачок 5 устанавливается на левый упор 16. Сигнализатор возвращается в исходное (начальное) положение (фиг. 2).При этом, если ось 2 первоначально повернута подвижным органом (по часовой стрелке, фиг. 2только па угол, достаточный для перехода кулачка 5 с левого на правый упор 16, то возврат сигнализатора в исходное (начальное ) положение соответствует возврату воздействующего на него под вижного органа также в исходное положение.Если же ось 2 первоначально повернута подвижным органом на больший угол (практически неограничено), то 10 сигнализатор возвращается в исходноеположение, а подвижный орган - нет, Сигнализатор подготовлен к выдаче сигнала в следующем контролируемом положении подвижного органа.15 Действительно, при новом поворотеподвижным органом оси 2 по часовой стрелке (фиг. 2) с сигнализатора во внешние связи вновь поступает электрический сигнал (вторая точка выда чи сигнала),.Аналогичным образом обеспечиваетсявыдача сигнала сигнализатором в любом требуемом положении подвижного органа т.е, оси 2, которую он повора чивает, а также неограниченная величина пережима за каждую точку выдачи сигнала.Заказ 504/39 ВНИИПИ Гос сное по делам3035 Ио 11 с я, д. 4/5 илиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная Тир 679 дарственного комит изобретений и отк ква ЖРаушска Под та СССР ытий наб