Кинематика контактных систем

Операции включения и выключения разрывных контактов осуществляются воздействием соответствующего привода. Характер этого воздействия зависит от области применения контактов и их нагрузки. Различают по способу нажатия три вида подвижных контактов: жесткие без предварительного нажатия (рис. 2.4,д), эластичные без предварительного нажатия (рис. 2.4,6), с предварительным нажатием (рис. 2.4,в). Кинематическая схема должна обеспечивать определенное расстояние между подвижным и неподвижным контактами при полном их размыкании, называемое раствором Р (рис. 2.4.), а для контактов с предварительным нажатием — возможность перемещения подвижного контакта из положения первоначального соприкосновения контактов в положение предельного перемещения при устранении неподвижного контакта (это перемещение называют провалом) и необходимый перекат подвижного контакта по неподвижному в процессе притирания. Минимальный раствор ограничен условиями надежного дугогашения при малых токах. Провал должен обеспечивать надежную работу контактов при их износе либо необходимый процесс притирания контактов при их замыкании. Перекат, сопровождающийся небольшим скольжением подвижного контакта по неподвижному выбирают исходя из необходимости удаления рабочей поверхности соприкосновения от поверхности, связанной с дугой при размыкании контактов, и снятия окислов с контактов в процессе их замыкания. На рис. 2.5,я,б и в показаны различные положения подвижного и неподвижного линейных контактов в процессе включения. В положении, показанном на рис. 2.5,д контакты раздвинуты на размер раствора, рис. 2.5,6 соответствует моменту их соприкосновения в точке а, а рис. 2.5,в - окончанию процесса включения в точке б .При замыкании подвижный контакт катится по неподвижному и одновременно скользит по нему вправо, в результате чего расстояние перемещения по неподвижному контакту меньше, чем по подвижному. Величина скольжения примерно равна 10-25% траектории соприкосновения на неподвижном контакте: аб.

При меньших значениях скольжения поверхности зачищаются недостаточно, при больших происходит слишком быстрое их изнашивание. Для металлокерамических накладок значения DСк можно уменьшать на 25-30%.

Для обеспечения описанного процесса включения в тяговых аппаратах обычно применяют кинематическую схему с притирающей пружиной (рис. 2.6). Рычаг подвижного контакта 1 вращается вокруг оси 01, ось вращения 02 держателя 3 подвижного контакта находится на конце рычага 1. Притирающая пружина 2, работающая на сжатие и имеющая некоторое начальное сжатие, вставлена между выступами держателя 3 и рычага 1. В разомкнутом положении контактов под действием этой пружины держатель поворачивается против часовой стрелки до упора в выступ У/ рычага 1. При включении под действием привода рычаг совместно с держателем и подвижным контактом поворачивается относительно оси 01 против часовой стрелки. На первой стадии включения происходит сближение контактов до момента соприкосновения их в точке а (рис. 2.6, а). Дальнейшее движение рычага сопровождается перекатыванием подвижного контакта по неподвижному с проскальзыванием по поверхности, т.е. с притиранием. В положении полного включения (рис. 2.6, б) контакты соприкасаются в точке 8. Применяют два типа рычажных систем подвижного контакта: с ограниченным ходом рычага и нажатием контактов, обеспечиваемым притирающей пружиной, и с неограниченным ходом рычага и упором на контактах. В первом случае ход рычага ограничивается или приводом, который перемещает рычаг только до определенного положения, или сам рычаг снабжается упором, фиксирующим его конечное положение. Нажатие контактов при этом определяется усилием притирающей пружины. Притирающая пружина компенсирует износ контактов, причем она сжимается на меньшую величину, и нажатие контактов соответственно уменьшается. Очевидно, что максимальный износ контактов в этом случае не может превышать провала.

Во втором случае, показанном на рис. 2.6, б конечное положение при включении фиксируется упором У2 на рычаге 7, который ограничивает поворот держателя относительно рычага. В этом положении держатель с рычагом / представляет уже как бы единый рычаг и сила привода с учетом соотношения плеч предается на контакты и создает нажатие Fk. Здесь притирающая пружина определяет нажатие контактов только в процессе притирания, износ их компенсируется дополнительным ходом привода и рычага, а провал имеет значение только для притирания контактов и не является запасом на износ. Хотя, конечная сила нажатия контактов в этом случае и не зависит от усилия притирающей пружины, для надежного притирания она должна быть достаточно большой. Так как износ контактов компенсируется дополнительным ходом рычага, привод, передвигающий рычаг при замыкании контактов, не должен иметь ограничения хода и обеспечивать постоянное или малоубывающее усилие в пределах дополнительного хода рычага на размер износа контактов.