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.