Контакты изготовляют из материалов, обладающих малыми электрическим сопротивлением, эрозией и коррозией. Эрозия получается при замыкании и размыкании контакта за счет дуги, об­разующейся между ними, и за счет перевеса материала с одного контакта (анода) на другой (катод) при работе в цепях постоян­ного тока. Коррозия - образование значительных оксидных. суль­фидных и других пленок на поверхности контактов, приводящих к разрушению контактной поверхности. Контакты изготовляют из серебра, меди, золота, вольфрама, молибдена, палладия, никеля, тантала и др. Вышеуказанные датчики имеют сравнительно боль­шую инерционность, так как для включения замыкающихся кон­тактов, подающих выходной сигнал, необходимо переместить кон­тактный мостик на 7—13 мм, на что затрачивается много времени, а потому такие выключатели применяют при больших скоростях перемещения (более 0,4 м/мин).

При монтаже датчиков для надежной эксплуатации их необхо­димо. чтобы усилие, приводящее шток в движение, было направле­но вдоль его оси. Допускается использование датчика и при на­правлении усилия под углом к оси штока. Если упор движется со скоростью до 12 м/мин, то угол должен быть не более 30°, а при скорости кулачка или другого набегающего упора до 60 м/мин угол не более 15°. При медленном движении частей станка (до 0,4 м/мин) и при требованиях повышенной точности изменения по­ложения частей станка, остановки, направления движения и др. (до 0,05 мм) применяют путевые переключатели мгновенного дей­ствия (рис. 9,в). При небольших перемещениях частей станка шток датчика должен также иметь очень малое перемещение. 

Кроме двухконтактных в некоторых устройствах приме­няют многопозиционные электроконтактные датчики. 

Рис.10. Трёхпозиционный электроконтактный датчик

Шток  1 перемещается в направляющих втулках 8,  расположенных в корпусе 12. На штоке 1 закреплены хому­тики 7 и 11, воздействую­щие на контактные рычаги 6 и 9, контакты которых могут за­мыкаться контактами 2, 3 и 4, регулируемые винтами. Пру­жина 10 создает определенное усилие на штоке 1. Рычаг 5 служит арретиром. Датчик имеет четыре положения для передачи сигнала,  когда упор не нажимает на шток 1,  замкнут контакт 2, контакты 3 и 4 разомкнуты; при незначительном перемещении што­ка 1 под воздействием упора контакт 2 размыкается, контакты 3 и 4 остаются разомкнутыми; при дальнейшем перемещении штока 1 под воздействием упора контакт 4 замыкается, а контакты 2 и 3 остаются разомкнутыми; при продолжающемся движении штока 1 под воздействием упора контакт 2 остается разомкнутым, контакт 3 замыкается.

Многопозиционные датчики сложнее в изготовлении, эксплу­атации и значительно дороже двухконтактных. Путевые электроконтактные датчики имеют пределы измерения 0—25 мм с предельной погрешностью до ±0,5 мкм.

Индуктивные путевые датчики. При большой ча­стоте включений и выключе­ний электроконтактные дат­чики быстро теряют точ­ность и выходят из строя, поэтому их заменяют бес­контактными, в частности индуктивными, которые зна­чительно увеличивают точ­ность измерения.

Индуктивные датчики широко применяют в копи­ровальных устройствах ме­таллорежущих станков, а также для точных измере­ний величин в системах ав­томатического контроля и отсчета. Пределы измере­ний индуктивных датчиков 0-0,8 мм при предельной погрешности измерений до -0,3 *мкм.

Они работают на токе промышленной частоты, длительно экс­плуатируются и дешевы в изготовлении.

  

                                                                                Рис.11. Индуктивный датчик

Индуктивный датчик (рис. 11, а) имеет две катушки 1 и 3 с об­мотками. Между катушками расположен якорь 2, находящийся под воздействием штока 4. Первичные обмотки катушек включены по­следовательно и питаются переменным током. Вторичные обмотки включены встречно, поэтому, когда якорь находится в среднем по­ложении, напряжение на выходе датчика равно нулю. При переме­щении якоря (рис. 11, б) воздушный зазор 6 у одной катушки уве­личивается, у другой уменьшается. При этом изменяются магнит­ные потоки Ф и с ними индуктивные сопротивления и токи в катушках. Катушки z1 и z2 включенные в мостовую схему (рис. 11, в) V. являются ее плечами, а катушки z1 и z2 выполняют компенса­ционную роль. При смещении якоря от середины нарушается сим­метричность плеч моста — в систему поступает электрический сиг­нал, величина которого указывается измерительным прибором И, включенным в схему. При изменении зазора изменяется и его со­противление, а следовательно, и индуктивность катушки и ток.

Повысить чувствительность индуктивных датчиков можно при уменьшении магнитного сопротивления в воздушном зазоре. Для этого увеличивают количество рабочих граней, т. е. создают полюс­ные наконечники на сердечниках и якоре не плоской, а зубчатой формы. Одновременная работа нескольких зубцов повышает чув­ствительность датчика. Так, например, сердечники 1 и 3 (рис. 11, а) установлены так, что их зубцы сдвинуты на толщину зубца яко­ря 2. При перемещении зубцы якоря, приближаясь к зубцам одно­го сердечника, удаляются от зубцов другого. Равновесие электро­схемы в плечах моста, куда включены обмотки z1 и z2 нарушается. Когда величина зазора Ь между гранями зубцов якоря в обоих сер­дечниках будет одинакова, наступает равновесие (нулевое значе­ние тока), которое при перемещении якоря вдоль сердечников бу­дет повторяться через каждый шаг Т определяемый размером зуб­ца и впадины.

В остальных поло­жениях якоря величина тока будет изменяться соответственно степени разбаланса датчика. Максимальное значе­ние тока соответствует максимальной величи­не разбаланса. Это по­зволяет подсчитать ко­личество пройденных шагов, используя им­пульсы тока, а также установить якорь в ну­левое положение с вы­сокой точностью.

Гидравлические и пне­вматические путевые датчи­ки. В гидравлических систе­мах изменением величины и направления потока рабо­чей жидкости (масла) к ис­полнительному звену регу­лируют работу механизмов. Датчиками гидравлических систем служат золотники.

Рис.12. Гидравлический датчик-золотник

Гидравлический датчик  золотник (рис. 12) позволя­ет изменять направление жидкости, поступающей в | одну или другую полость исполнительного звена (силового цилиндра), либо от одного ис­полнительного звена к другому. Когда движущаяся часть станка нажмет на рычаг 10, он поворачивается вокруг оси 1 и тянет влево плунжер 6. При этом жидкость, нагнетаемая в трубопровод 7 и ра­нее подававшаяся через камеру в канал 3, изменит направление и начнет поступать в канал 4, так как канал 3 перекроется плунже­ром. Чтобы при перекрытии каналов избежать больших гидравли­ческих ударов, в золотнике предусмотрено устройство, замедляю­щее ход плунжера. Это устройство состоит из камеры с полостью а, трубопровода 2 и дросселя 5, заполненных маслом. Резкому движе­нию плунжера препятствует масло, перекачиваемое из полости а в полость б плунжером при движении влево, из полости, б в по­лость а, при движении плунжера вправо. Сопротивление движе­нию плунжера регулируется дросселем 5. На рычагах 10 и 9 име­ются скосы, чтобы при повороте рычага 10 рычаг 9 легче отжимал­ся вниз, а затем под действием пружины 8 вновь поднимался вверх, фиксируя рычаг 10 в повернутом положенииПневматические путевые датчики изменяют направление пото­ка воздуха, чтобы закрыть или открыть доступ воздуху к исполни­тельному звену. Такие датчики, аналогично гидравлическим, вы­полняют в виде золотников, кранов и клапанов.

Рис.13. Пневматический датчик

Многие пневматические датчики полностью срабатывают лишь при значительных перемещениях частей станка (10—13 мм). На рис. 13 приведена конструкция датчика, срабатывающего при пе­ремещении на 1—1,5 мм. Движущаяся часть станка перемещает шток 6 вправо или вле­во. В положении, пока­занном на рисунке, воздух из магистрали через каналы 1, 3, 4 поступает к исполни­тельному звену. Кана­лы 11, 9, 8, сообщаю­щиеся с атмосферой, перекрыты шариковым клапаном 10. При пе­ремещении штока 6 влево плунжер 5 и ша­риковый клапан 2 под действием пружины опускаются вниз, а плунжер 7 и клапан 10, сжимая пружину, под­нимается вверх. При этом перекрывается ка­нал 3 и прекращается подача воздуха из ма­гистрали, а через ка­налы 4, 11, 9, 8 воздух выходит в атмосферу.

Вернуться на тему 2.3 

[перейти на тему 3.1. лист 2]

 [перейти на тему 3.1 лист 3] 

Перейти на тему 3.2

СОДЕРЖАНИЕ