5.2. Расчет контактной пружины главных контактов
Рассчитаем диаметр проволоки контактной пружины главных контактов по формуле (5.1.):
с – индекс пружины. Примем с = 14
Для стальной углеродистой пружинной проволоки [τ]K=370·102 Н/cм2;
Сила Fp равна двойному контактному нажатию, т.к. контакты мостикового типа, т.е. Fp=2·9.45=18.9 H;
K=1,094;
d=
=0,14см.
Примем d=0,15 см.
Средний диаметр пружины: D0= c·d = 14·0,15 = 2,1 см.
Внешний диаметр пружины: D0= (c+1)·d = (14+1)·0,05 = 2,25 см
Внутренний диаметр пружины: D0= (c-1)·d = (14-1)·0,05 = 1,95 см
Полный прогиб пружины по формуле (5.2.):
fp=0,25 см Равен провалу главных контактов;
F0 примем 0,5·Fp ΔF=Fp-F0=Fp-0,5·Fp=0,5·Fp
fполн=0,25·
=0,5
см.
Рабочее число витков по формуле (5.3.):
для стальной углеродистой пружинной проволоки σ=8∙106 Н/cм2.
n=
=1,6
– примем n = 2
Шаг навивки по формуле (5.4.):
t = d+1,1·
=
0,15+1.1·
=
0,425 см.
Длина пружины в свободном состоянии формула (5.4.):
δ=2d=0,3 см.
по формуле (5.5.) lсв= 2·0,425+2·0,3 = 1,45 см.
Для обеспечения необходимой продольной устойчивости пружин сжатия выбирают lсв/D0 =0,725≤ 3 – условие выполняется.
5.3. Расчет возвратной пружины контактов
Усилие возвратной пружины при отключении должно быть таким, чтобы сила нажатия Fу соответствующей детали на упор была достаточной для предотвращения отскока этой детали от упора при отключении аппарат. Удельную силу нажатия примем fу=0,06 Н/А. Наклон характеристики возвратной пружины в большинстве случаев берется намного меньше, чем для контактной пружины, так как нет необходимости в увеличении жесткости возвратной пружины. Определим Fу и Fр:
Fу=fу·Iн=0,06·63=3,78 Н.
Примем Fр= 1.6·Fу=6,05 Н, индекс пружины c=13.Для стальной углеродистой пружинной проволоки σ = 8∙106 Н/cм2.
K=(4·13+2)/(4·13-3) = 1,102;
По формуле (5.1.) d=
=0,077
см.
Примем d=0,08 см
Средний диаметр пружины: D0=c·d=13·0,08=1,04 см.
Внешний диаметр пружины: D0=(c+1)·d=(13+1)·0,08=1,12 см
Внутренний диаметр пружины: D0=(c+1)·d=(13-1)·0,08=0,96 см
Рабочий прогиб пружины равен сумме провала и раствора главных контактов fp=0.508 см; F0=Fу; ΔF=Fp-Fу=6.05 – 3.78=2,27 Н.
По формуле (5.2.) fполн=0,508·
=1,36
см.
Рабочее число витков по формуле (5.3.):
n=
=
=6.3
– примем n = 7.
Шаг навивки по формуле(5.4.):
t = d+1,1·
=
0,077+1,1·
=
0,29 см.
Примем δ=2d=0,154 см.
По формуле (5.5.) lсв= n·t+2·δ=7·0,29+2·0,154= 2,338 см.
Для обеспечения необходимой продольной устойчивости пружин сжатия выбирают lсв/D0 ≤ 3, =2.24 ≤ 3 – условие выполняется.
5.4. Расчет контактной пружины блокирующих контактов
Примем индекс пружины с = 14; K=1,094. Для стальной углеродистой пружинной проволоки σ=8∙106 Н/cм2.Fp=0,25 H;
Рассчитаем диаметр проволоки контактной пружины блок контактов по формуле (5.1.):
d=
=0.016
см.
Из конструктивных соображений диаметр проволоки берем d=0.02см.
Средний диаметр пружины: D0=c·d=14·0.02=0.28 см.
Внешний диаметр пружины: D0=(c+1)·d=(14+1)·0.02=0.3 см
Внутренний диаметр пружины: D0=(c+1)·d=(14-1)·0.02=0.26 см
Рабочий прогиб пружины равен провалу блок контактов fp=0.2 см. Примем силу F0 равной 0.5·Fp.
По формуле (5.2.) fполн= 0.25·
=0.5
см.
По формуле (5.3.) рабочее число витков:
n=
=6,78–из
конструктивных соображений примем n=7.
Шаг навивки по формуле (5.4.): t = d+1,1·
=
0,02+1,1·
=0,176
см.
Примем δ=2d=0,04 см. Длина пружины в свободном состоянии по формуле (5.5.): lсв=n·t+2·δ=7·0.176+2·0,04=1,312 см.
Для обеспечения необходимой продольной устойчивости пружин сжатия выбирают lсв/D0 ≤ 3; 1= ≤ 3 – условие выполняется.