Кінцеві, шляхові вимикачі і микропереключатели відносяться до датчиків шляху і положення. Вони кинематически пов'язані з робочими механізмами і керуючим приводом залежно від шляху, пройденого робочим механізмом. Вимикач, що обмежує хід робочого механізму, називається кінцевим вимикачем. Колійні вимикачі можуть координувати роботу кількох приводів, виробляючи їх пуск, зупинка, змінюючи швидкість залежно від положення, яке займає механізм робочої машини.
Принцип дії колійних вимикачів заснований ні те, що їх встановлюють на нерухомих частинах робочих органів в певному положенні, а рухомі робочі органи, на яких укріплені кулачки, досягнувши заданого положення, впливають на датчики, викликаючи їх спрацьовування.
Нажімниє вимикачі випускають в основному простого дії. Вимикач складається з підстави 1, штока 4, що спирається на сферичну поверхню втулки 7, нерухомих контактів 6, несучої містки рухомих контактів 5. Для більш надійного включення рухливі контакти 5 і нерухомі 6 підтискаються пружиною 2. При впливі зусилля шток 4 переміщається, і контактні містки перемикають, тобто відключають розмикаючих контакти і включають замикають.
У вимикачів моментного дії на клемних підставах 1 укріплені нерухомі контакти 2. Місток рухомих контактів 6 змонтований на важелі 3. Рухомий (вимірювальний) важіль 5 пов'язаний з повідцем 10 Нехай не жорстко, а через набір стрічкових пружин 11 (щоб уникнути відмови вимикача при поломці пружини) . Планка 7 пов'язана з важелем 3. При його повороті кулька 8 під дією пружини 9 змушує планку 7 миттєво перемикати контакти в момент звільнення її засувкою 13. Контакти повертаються в початкове положення під дією вилки 4 під будь-яким кутом в межах 45о від осі вимикача.
Призначення і пристрій кінцевих вимикачів
Випускається багато типів кінцевих вимикачів, що розрізняються за ступенем захисту від навколишнього середовища (відкриті, пило-та бризгозахищеність, водозахищені і вибухозахищені), за швидкістю розмикання контактів, габаритами, точності роботи, конструктивним виконанням (вимикачі з важелем і роликом, з натискним штовхачем, штифтом і ін.), значенням комутованого струму і т. д.
На виробничих механізмах найбільш широко застосовують кінцеві вимикачі наступних типів: кранові кінцеві вимикачі КУ-700А (КУ-701А, КУ-703А, КУ-704а, КУ-70.6А); вимикачі ВК-200Г, ВК-300Г; вимикачі серій ВПК-1000, ВПК-2000, ВПК-4000, ВП62, вибухозахищені кінцеві вимикачі ВКМ-ВЗГ, ВПВ і ін.
Для забезпечення точної зупинки механізму кінцевий вимикач, що подає команду на уповільнення, електроприводу, повинен вносити мінімальну похибка, викликану розкидом в спрацьовуванні, контактів апарату. Причинами цієї похибки є зміна температури, вологості, змащування поверхонь і т. Д.
Так як зазвичай точна зупинка досягається попередніми перекладом електродвигуна на знижену частоту обертання, при виборі кінцевого вимикача для виключення уповільненої розриву ланцюга і підвищення точності зупинки слід віддавати перевагу вимикачів з моментним відстань між контактами.
Кінцевий вимикачі ВК-200Г і ВК-300Г
Кінцевий вимикач ВК-300Г
Кінцеві вимикачі з моментним відстань між контактами ВК-200Г і ВК-300Г.
У корпусі встановлені нерухомі контакти. Рухливі контакти укріплені на важелі. Перемикання контактів здійснюється поворотом приводного важеля, з'єднаного за допомогою набору стрічкових пружин з повідцем. При повороті приводного важеля під дією зусилля пружини, переданого на кульку, планка, жорстко пов'язана з важелем, миттєво повертається в момент звільнення її собачкою. При цьому контакти вимикача перемикаються.
Час перемикання контактів одно 0,04 с навіть при дуже низькій швидкості переключающего упору 10 мм / хв. У всіх виконаннях вимикачів, крім другого повернення контактів у вихідне положення здійснюється пружиною.
Вимикач ВК-200Г має пило- та бризкозахищене виконання, а вимикач ВК-300Г - водозахищений виконання.
Вимикачі мають один замикає і один розмикаючими контакти. Корпус вимикача може бути встановлений в будь-якому положенні. Важіль з роликом може бути встановлений під будь-яким кутом. Робочий кут повороту важеля дорівнює 12 ± 2 °, повний хід може становити 22 °. Вільний додатковий хід служить для захисту від поломок. Швидкість руху механізму не повинна перевищувати 30 м / хв. У вихідному положенні важіль з роликом встановлюють під кутом 45 ° до осі корпусу вимикача при швидкості механізму до 15 м / хв і під кутом 55 ° при швидкості понад 15 м / хв.
Неточність спрацьовування вимикача, яка характеризується найбільшим відхиленням пластини від середнього положення в момент перемикання, дорівнює ± 0,2 мм. Середнє положення пластини в момент спрацьовування кінцевого вимикача визначається в результаті великого числа дослідів.
Необхідно мати на увазі, що кінцеві вимикачі ВК-200Г і ВК-300Г, виконані зі звичайним роликом, є апаратами односторонньої дії (перемикання проводиться при натисканні на вимикач з одного певного боку). У випадку вимкнення фіксує не крайні, а проміжне положення механізму і можливий рух переключающей пластини з різних сторін, потрібно встановлювати кінцевий вимикач зі зрізаним роликом.
При русі пластини в зворотному напрямку ролик повертається навколо своєї осі, а важіль залишається нерухомим: після проходу пластини ролик під дією пружини повертається у вихідне положення. Можна також використовувати вимикач з двома роликами (виконання 2).
Для підвищення надійності вимикачів ВК-200Г і ВК-300Г рекомендується їх контакти, які працюють в індуктивних ланцюгах постійного струму 110 і 220 В, шунтировать іскрогасні RC-цеп'ю. Для ланцюга. 110 В використовують резистор 0,8 Ом, 5 Вт і конденсатор 0,5 мкФ, 1000 В; а в ланцюзі 220 В - резистор 1 Ом, 5 Вт і конденсатор 0,25 мкФ 1500 В.
Вимикачі ВК-200Г і ВК-300Г допускають до 1200 спрацьовувань на годину.
Кінцеві вимикачі КУ-700А
Кінцеві вимикачі серії КУ-700А, спочатку розроблені для кранів, мають потужні контакти, надійно і з високою точністю відключають струми котушок контакторів при досить низьких швидкостях механізмів. Вони випускаються в наступних виконаннях: КУ-701А, КУ-763А, КУ-704а і КУ-706А.
Максимальна швидкість механізму дорівнює 150 м / хв для КУ-701А, 100 м / хв для КУ-704а і 300 м / хв для КУ-706А. Для КУ-703А гранична швидкість руху не обмежується.
Вимикачі застосовують в схемах управління для обмеження лінійного пересування механізмів: КУ-701А - при невеликих значеннях вибігання, КУ-704а, КУ-706А - з будь-яким вибігом, КУ-703А обмежують хід механізмів підйому.
Органом впливу на привід вимикачів служить: для КУ-701А, КУ-706А-обмежувальна 70 лінійка механізму, для КУ-704а - штир, для КУ-703А - полку, укріплена на траверсі гака крана, яка піднімає або опускає вантаж приводного важеля вимикача.
Основним типом є кінцевий вимикач КУ-701А. Він може бути встановлений в будь-якому положенні; важіль з роликом може встановлюватися під кутом 90 і 180 ° по відношенню до нормального стану. На відміну від ВК-200Г і ВК-300Г важіль вимикача КУ-701А має три положення, КУ-701А є апаратом двостороннього дії.
Конструкція кінцевого вимикача КУ-701А
На малюнку показаний розріз вимикача (без приводного важеля з роликом). Усередині корпусу закріплені блок кулачкових елементів, кулачковий барабан і фіксуючий пристрій.
Блок кулачкових елементів складається з підстави, на якому укріплені контактні болти з нерухомими контактами і два важелі з контактними містками. Пружини важелів за допомогою пластин утримують в замкнутому положенні контакти містка з контактами болтів. При повороті кулачкового барабана виступ кулачковою шайби натискає на виступ важеля і контакти розмикаються. Кулачковий барабан має вал, на якому жорстко закріплений приводний важіль. У кулачковому барабані є фігурна пластина (храповик), на яку впливає фіксує механізм, утримуючи барабан, а одночасно привід в тому чи іншому робочому положенні.
Дослідження кінцевих вимикачів серії КУ-700А. показали високу точність їх роботи. При швидкостях руху механізму вище 1 м / с помітних похибок не спостерігалося.
Кінцеві вимикачі ВПК-1000, ВПК-2000 і ВПК-4000
Кінцеві вимикачі серій ВПК-1000, ВПК-2000 і ВПК-4000 знайшли застосування в машинобудуванні. Вони відрізняються великою різноманітністю конструктивних виконань. Привід може бути виконаний у вигляді штовхача, штовхача з роликом, важеля з роликом і т. Д. Деякі типи вимикачів виготовляються з селективним приводом, що реагує на рух переключающей пластини лише в одному напрямку.
Кінцевий вимикач ВПК -1000 містить вбудований мікровимикач типу МП-110 і може працювати в ланцюгах змінного струму до 380 В і постійного струму до 220 В. Вимикач має один замикає і один розмикаючими контакти. Робочий хід у виконанні з штовхачем дорівнює 2,4 мм, додатковий хід 5 мм. У виконанні з важелем і роликом ці показники рівні відповідно 15 ± 5 ° і 25 °. Корпус вимикача захищений від проникнення пилу і бризок води.
Кінцеві вимикачі серії ВПК-2000 - прямої дії. Похибка спрацьовування по шляху переміщення механізму при швидкості 20 мм / хв становить ± 0,3 мм для виконання приводу у вигляді важеля з роликом і + 0,1 мм для виконання з штовхачем. Вимикач має один замикає і один розмикаючими контакти. Корпус пилеводонепроніцаемий, маслостойкий.
Кінцеві вимикачі серії ВПК-4000 мають до чотирьох контактів в будь-якій комбінації, які можуть працювати в ланцюгах змінного струму до 660 В і постійного струму до 440 В. Контактна система - прямої дії з подвійним розривом ланцюга. Мінімальні струм і напруга, при яких надійно працює контактна система, рівні 0,05 А і 12 В. Похибка спрацьовування по шляху дорівнює ± 0,1 мм. Корпус виконується в водозахищеного і інших виконаннях.
Вибухозахищені кінцеві вимикачі ВКМ-ВЗГ і ВПВ
Малогабаритні вибухозахищені кінцеві вимикачі ВКМ-ВЗГ містять вбудований мікроперемикач з моментним відстань між контактами. Вимикач призначений для роботи в ланцюгах 380 В. 50 Гц і 220 В постійного струму. Номінальний струм контактів 2,5 А.
Приводний пристрій виконується у вигляді важеля, з роликом або штовхача. Робочий хід штока 1 - 2 мм, додатковий хід після спрацьовування 4 мм.
Кінцевий вимикач ВПВ має аналогічні конструкції приводних пристроїв, містить два - чотири контакту моментного перемикання. Час спрацювання оавно 0,04 с.
Похибки по шляху кінцевих вимикачів ВКМ-РЗГ і ВПВ приблизно рівні похибок вимикачів ВПК-2000 і ВПК-4000.
Описані кінцеві вимикачі набули широкого поширення. Вони є простими і дешевими апаратами; точність деяких з них досить висока. Однак ці апарати мають ряд суттєвих недоліків. Для них характерні відносно невисока гранична швидкість механізму, обмежений термін служби через зношення механічної частини і електричної ерозії контактів, обмежені швидкодію і допустима частота включень. Крім того, ці апарати є джерелами шуму і радіоперешкод, вимагають періодичного регулювання. Тому в схемах управління механізмами все частіше застосовують безконтактні датчики положення механізмів і командоапарати, але про це читайте в наступній статті - Безконтактні шляхові вимикачі