Расчет переключателей (стр. 2 из 3)

2. Вычислим величину контактного сопротивления:

3. Определим необходимое контактное усилие:

где n=2, K=2·

, т.к. контакты сделаны из меди. Полученное значение для идеально чистых поверхностей теперь увеличим в 10 раз, для того чтобы учесть качество изготовления контактов и условия эксплуатации.

б) Расчет контактов, соприкасающихся по поверхности

1. Для контактов, соприкасающихся по поверхности примем плотность тока j=0,1

; удельное давление p=0,05

. Теперь определим площадь перекрытия контактов, через которую ток подводится непосредственно к месту контакта:

2. Найдем контактное усилие

3. Теперь выбираем форму контактов: шар-плоскость и материал —медь.

4. Определяем величину контактного сопротивления, которое зависит от конструкции и формы контактов:

5. Определяем радиус площади перекрытия контактов:

6. Определяем радиус кривизны контактов:

где

— модули упругости,

. r — радиус шара.

7. Вычисляем минимально допустимое расстояние, обеспечивающее заданное сопротивление изоляции между контактными пружинами.

где

— удельное поверхностное сопротивление материала изолятора (в данном случае — фторопласта 4), на котором укреплены контактные пружины [Ом]. Объемным сопротивлением изоляции пренебрегаем.

8. Определяем емкость между контактными пружинами

9. Определяем температуру точек соприкосновения между контактами:

где

@100 — теплопроводность,

;

=0,01754 — удельное сопротивление мк

. Расчет был произведен таким образом, чтобы не допустить сваривания контактов (температура точек соприкосновения меньше температуры размягчения контактов = 1080

РГЗ №2 Расчет разъема (соединителя).

Задание: Требуется выполнить необходимые расчеты и подобрать типовой миниатюрный соединитель на 26 контактов для объемного монтажа РЭА. Максимальное рабочее напряжение 200 В. Максимальный ток на один контакт 3А. Ток переменный и импульсный с частотой до 3 Мгц. Рабочая температура от -40

до +80

,влажность 98%.

а) Расчет точечного контакта

1. Так как коммутируемый ток равен 3 А, то в качестве материала контактов выберем медь. Из справочника находим напряжение размягчения меди Uр=0,1 В. Зная напряжение размягчения определим допустимое падение напряжения на контакте:

2. Вычислим величину контактного сопротивления:

3. Определим необходимое контактное усилие:

где n=2, K=

б) Расчет соединителя

1. Рассчитаем, контактное усилие приходящееся на один контакт.

Определим переходное сопротивление чистых металлических поверхностей для плоского контакта:

где

— удельное сопротивление,

;

— высота микровыступов, мм.

2. Вычислим контактное сопротивление:

где

— сопротивление рабочей части гнезда и штыря, Ом.

4. Выбираем диаметр круглых контактных пар с серебряным и золотым покрытием в зависимости от максимального тока по справочнику. В Данном случае: — наименьший диаметр контакта 1 мм, максимальный рабочий ток 4 А, контактное сопротивление 0,003 Ом.

5. Определяем температуру точек соприкосновения между контактами

где

— теплопроводность,

;

— удельное сопротивление

6. Вычисляем усилие сочленения (расчленения) разъема, состоящего из n пар (в нашем случае n=26):

=12,79 Н

где

— коэффициент трения i - й пары;

— контактное усилие i - й пары.

7. Так как рабочая частота равна 3 МГц, то соотношение между диаметром r проводника и минимальным расстоянием между двумя сосденими проводниками a, выбираем из условия обеспечения необходимого волнового сопротивления.

@ 75 Ом

Волновое сопротивление величиной 75 Ом будет обеспечено при a = 1,25 мм, r = 0,5 мм.

В соответствии с заданием к РГЗ №1 подбираем типовое коммутационное устройство, удовлетворяющее всем требованиям задания. Таковым, например, является перекидной переключатель типа ПТ-45.

В соответствии с заданием к РГЗ №2 подбираем типовой соединитель, удовлетворяющий всем требованиям задания. Таковым, например, является РПММ1-ВШ1

Ниже приведены справочные данные по тумблеру ПТ-45 и соединителю РПММ1-ВШ1, а также эскизы конструкций и конструктивные параметры.

2.2 Перекидные переключатели (тумблеры)

Перекидные переключатели предназначены дли коммутации цепей постоянного и переменного тока с коммутируемой мощностью 25...600 В "А. По своей конструкции все перекидные переключатели примерно одинаковы, приводной элемент переключения у них связан с рычагом (ручкой). Рычаг предназначен не только для переключения (перекидывания из одного положения в другое), но и для зрительного контроля за рабочим состоянием переключателя ("включенно", "выключено"). Для более надежного контроля, особенно в условиях недостаточной видимости, ручки переключателей могут иметь световую индикацию.

Ручки переключателей в большинстве случаев цилиндрические и конусообразные, угол между их положениями — 35°...50°.

Перекидные переключатели могут иметь два или три фиксированных положения. Ряд переключателей имеет самовозврат в исходное или нейтральное положение, рычаги некоторых из них снабжаются протектором.

Перекидные переключатели могут быть двух-, трех- и четырехполюсными. Число схем коммутации определяется как сочетание числа полюсов в данном типе переключателя и числа видов фиксации его ручки.

Коммутир. мощ-ть: 160/660 Вт/В *А.

Диапазон коммутир. токов: 10^-6…5

Диапазон коммутир. напряж.: 10^-4…127/250 (пост/перем)

Мах. число коммутаций: (2…5)*10⁴

Сопр. электрич контактов:0.05 (Ом)