Элементы управления, переключатели

Элементы управления, переключатели

Московский технический колледж

Реферат

по ДМ и СВТ по теме

«Элементы управления, контактные группы и переключатели»

Выполнил

Студент группы Э-319 А. В. Сидоркин

2002

Элементы управления.

К элементам управления (обслуживания) радиоаппаратурой,

устанавливаемым на механизмах и пультах управления, относятся поворотные

ручки, маховички и кнопки. При конструировании элементов управления

необходимо придавать им такие формы, чтобы они соответствовали

естественному положению рук.

В радиоаппаратуре применяют поворотные ручки различных видов и

конфигураций. Наиболее удобными являются ручки круглой формы, на

цилиндрической или конической поверхности которых делаются скругленные

выступы или впадины различных профилей. В радиоаппаратуре наиболее

распространены пластмассовые ручки. Широко используются ручки типа

«клювик», заостренный носик является указателем положения, в котором

находится исполнительное устройство.

Основные виды ручек показаны в таблице:

Ручки управления выбирают с учетом точности настройки, удобства работы

и величины передаваемого момента. Точность настройки зависит от диаметра

ручки: чем ручка большего диаметра, тем точнее можно с ее помощью настроить

прибор.

Для захвата рукой удобны следующие ручки:

а) захватываемая только двумя пальцами (большим и указательным или

средним), должна иметь диаметр не более 10 мм, угол поворота ее за один

перехват равен 180( и более;

б) захватываемая тремя вытянутыми пальцами (большим, указательным или

средним), должна иметь диаметр от 10 до 16 мм, угол поворота ее за один

перехват составляет 100-120;

в) захватываемая тремя согнутыми пальцами (большим, указательным и

средним), должна иметь диаметр 35-40 мм, угол поворота ее за один перехват

составляет не более 80(;

г) захватываемая всеми пальцами руки, должна иметь диаметр 50-80 мм;

угол поворота ее за один перехват составляет приблизительно 90(.

Значения допускаемых моментов, которые можно приложить к различным

ручкам, приведены в таблице:

|Форма ручки|Диаметр или длина ручки |Величина допускаемого |

| |при высоте 25 мм |момента, H-мм |

|Круглая |12 |590 |

| |20 |785 |

| |25 |981 |

| |37 |1470 |

| |50 |2350 |

| |75 |4510 |

|Типа |30 |1170 |

|«клювик» |40 |1670 |

| |50 |2450 |

| |60 |3920 |

При проектировании механизмов значения моментов необходимо уменьшать в

5-10 раз, для механизмов точной настройки – в 15-20 раз.

Ручки на осях крепятся штифтами или винтами. Штифты обычно затрудняют

разборку приборов, поэтому в радиоаппаратуре чаще всего применяют крепление

ручек одним или двумя винтами.

Элементы управления, по внешнему виду аналогичные круглым ручкам с

выступами или впадинами, но имеющие диаметр более 50 мм называют

маховичками. Они бывают двух видов: без рукоятки и с рукоятками. Маховички

без рукояток применяют в тех случаях, когда пределы их поворота составляют

не более пяти оборотов, они рассчитаны на захват пальцами рук или ладонью.

Обычно их диаметры делают 50-100 мм. Маховички с рукоятками служат для

непрерывного вращения, их применяют для удобства настройки радиоаппаратуры,

когда валик нужно повернуть на любое количество оборотов, не перехватывая

руки, маховички для непрерывного вращения бывают сплошными и со спицами, с

постоянной ручкой и откидывающейся.

При конструировании маховичков с ручками необходимо соблюдать

следующее правило: ручки должны легко вращаться на своих осях; длина их

должна быть не менее 22 мм; откидывающиеся ручки должны четко фиксироваться

в откинутом положении. Значения рекомендуемых усилий и скоростей вращения

для маховичков указаны в таблице:

|Радиус |Рекомендуемые |Максимальная частота вращения |

|расположения |усилия на | |

|рукоятки, мм |рукоятке, Н | |

| | |до 1 мм |свыше 1 мм |

| | |оператор|оператор|оператор|оператор|

| | |трениров|нетренир|трениров|нетренир|

| | |анный |ованный |анный |ованный |

|30 |до 3 |4-5 |3-3,5 |3-4 |2-3 |

|40 |3-4,9 |3-4 |2-3 |2,5-3,5 |2-8,5 |

|50 |4,9-14,7 |2,5-3,5 |1,7-2,5 |2-3 |1,4-2 |

Кнопки применяют для прямолинейного перемещения деталей и для

поворота рычагов. В радиоаппаратуре обычно используют нажимные кнопки,

управляемые одним пальцем. Для того чтобы в процессе нажатия палец

оператора не соскакивал с кнопки, рабочую поверхность их делают рифленой

или с небольшим углублением. Круглые кнопки, приводящиеся в действие

нажатием пальца, должны иметь диаметр 10-25 мм. Иногда кнопки делают

квадратными или прямоугольными. Кнопки, имеющие различные назначения,

обычно окрашивают в различные цвета.

При проектировании устройств, действующих при нажатии кнопки одним

пальцем, необходимо учитывать следующее:

а) для часто употребляемых кнопок усилие нажатия должно быть 1,4-3,6

Н;

б) для кнопок легкого типа усилие нажатия не более 4,9 Н;

в) для кнопок тяжелого типа усилие нажатия 9,8-29 Н.

Превышение указанных значений вызывает физическую усталость оператора.

Контактные группы и переключатели.

В любой радиоаппаратуре применяют различные коммутационные устройства

для включения, настройки и управления аппаратурой.

К коммутационным устройствам, применяемым в РЭА, относятся

переключатели с ручкой и механической перестройкой , контактные группы.

В зависимости от приложенных усилий переключатели бывают нажимные,

перекидные и поворотные.

К нажимным переключателям относятся различные кнопки и клавиши,

работающие на включение, выключение или переключение. Например, при помощи

кнопок и клавишей производят переключение диапазонов приемника, включение

определенных станций, подключение звукоснимателя и т.д.

[pic]

Кнопочные (клавишные) механизмы, имеющие обычно от 2 до 20 кнопок

(клавиш), удобны в тех случаях, когда, нажимая на кнопку, фиксируют ее

положение, а нажимая на другую - автоматически сбрасывают нажатую ранее.

Принцип работы механизма кнопочного переключателя показан на рисунке.

При нажатии на кнопку переключателя планка 1 своим выступом

приподнимает скобу 2, которая затем под действием пружины 3 попадает в

вырез планки и остается в этом положении. Скоба 2 расположена над всеми

планками переключателя, поэтому при нажатии на любую из остальных кнопок

переключателя она снова приподнимается и освобождает ранее нажатую кнопку,

которая под действием пружины 4 возвращается в исходное положение.

Конструктивно кнопочный механизм представляет собой шестикнопочный

переключатель, смонтированный на прямоугольной раме, которой прикреплена

плита с контактами. В конструкцию переключателя входят: 1 – рама кнопочного

механизма; 2 – планка фиксатора; 3 - перемычка; 4 – выступ для ползуна с

контактом; 5 – окно для зуба фиксатора; 6, 7 – кнопки; 8 – светомасса; 9 –

выступ для передвижения бланкера; 10, 11 – пружины; 12 – стержень; 13 – зуб

планки фиксатора; 14 –выступ для передвижения кулачка.

Стержень 12 имеет в средней своей части окна, через которые проходит

общая планка 2, фиксирующая зубом 13 нажатую кнопку.

При нажатии на любую кнопку перемычка ее стержня воздействует на скос

зуба планки фиксатора 13 и отодвигает планку 2 влево. Кнопка фиксируется в

нужном положении зубом 13. При этом ползун с контактом на выступе стержня

12 опустится вниз и замкнет нужную цепь канала настройки.

При нажатии на другую кнопку нажатая ранее освобождается и контакты,

принадлежащие ей, размыкаются.

Перекидные переключатели (тумблеры) широко применяют в различной РЭА

для включения аппаратуры и переключения различных режимов.

Поворотные бывают галетные и пакетные, выпускаемые с различным числом

положений.

К коммутационным устройствам, перестраиваемым различными механизмами,

относятся контактные группа и переключатели.

Контактные группы делятся на одно- или двухконтактные, реже

многоконтактные. Эти группы бывают с нормально замкнутыми контактами,

когда под действием силы происходит разрыв электрического контакта; с

нормально разомкнутыми контактами, когда под действием силы замыкается

электрический контакт; с переключающимися контактами, когда под действием

силы размыкается нижний электрический контакт и замыкается верхний.

[pic]

Для получения контактного давления в контактных группах применяют

следующие два варианта:

а) пружина 1 заранее изгибается на величину f и после контактирования

с ответным контактом 2 выпрямляется, создавая определенное контактное

давление Fк;

б) пружина 3 имеет прямую форму и после контактирования с ответным

контактом 4 изгибается на величину f, создавая определенное контактное

давление Fк.

Переключатели с механической перестройкой представляют собой

ответственные коммутационные устройства, которые должны удовлетворять

следующим требованиям: иметь малый момент вращения, так как с увеличением

его увеличивается мощность электродвигателя и растут масса и габариты

механизма; выдерживать большое число переключений; иметь надежный контакт в

течение всего срока службы.

Рассмотрим некоторые конструкции переключателей, применяемых в

различных механизмах.

Для уменьшения износа рабочих контактов 2 и3 применено кольцо 5 с

впадинами, по которому скользит стальной сухарь 1. Контакты 2 и 3

замыкаются только тогда, когда сухарь 1 опустится во впадину кольца 5. Съем

тока с подвижного ползунка 4 происходит через кольцо 6.

На плате 3 расположены 20 рабочих проволочных контактов 4 и четыре

контакта 2, представляющих собой общий токосъем. На ползунке 1 закреплены

два проволочных контакта 5, расположенных под углом к рабочим контактам.

На плите 1 печатным способом нанесены 20 контактов I и кольцо П, по

которому скользят проволочные контакты 2 , закрепленные на ползунке 3.

[pic]

Для механизмов дистанционной настройки, имеющих большое количество

фиксированных положений (более 20), применяют переключатели с уменьшенным

числом контактов. Такой переключатель на 66 положений показан на рисунке.

Он представляет собой фактически два переключателя. Первый переключатель

состоит из контактного кольца 1 и шести секторов 5, расположенных на

неподвижной плате 2. На подвижной плате 4 размещен сдвоенный пружинный

контакт 10, с помощью которого находится заданный сектор. Второй

переключатель состоит из сектора 6 и одиннадцати контактов 7 и 8,

расположенных в пределах одного сектора 5. На подвижной плате 4 находится

шесть пружинных контактов 9, с их помощью находится соответствующий контакт

внутри сектора.

В соответствии с поданной командой механизм, приводящий в движение

переключатель, останавливается тогда, когда контакт 10 замыкает заданный

сектор, а контакт 9 – заданный контакт из одиннадцати, при этом коммутация

происходит через соответствующее реле. Подпайка внешних цепей производится

к пистонам 3, они печатными проводниками соединяются с соответствующими

секторами и контактами.

В механизмах также применяют различные стандартные микровыключатели,

которые приводятся в действие рычагами и кулачками.